UNIVERSITA UNIVERSI TATEA TEA TECHNICA CLUJ –NAPOCA FACULT FACULTAT ATEA EA CONSTRUCTIE CONSTRU CTIE DE MASINI
PROIECT
Tehnologii Tehnologii neconventionale
Student : Papp Alexandru Cristian Anul : 3 Satu Mare TCM
Cuprins: 1
Tea proiectului!!!!!!!!!!!!!!!!""""""3 Materialu!!!!!!!!!!!!!!"!!!!!!"# Tehnologic Tehnologic Conventionala"!!""!""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""$ Conventionala"!!""!""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""$ Maşinile de injecţie din seia C! " #a$ss Ma%%ei&&&''(
Itinerar tehnologic……………… tehnologic…………………………………………… ……………………………17 17
Tehnologia Tehnologia neconventionala %&M!!!!"""""""""""""""""""""""""'' Principiu de lucru %&M!!!!!!!!!!!!!!"'# %&M!!!!!!!!!!!!!!"'# Tipul de de (a)ricatie a etodei neconventionale neconventionale si clasica"""'$ Rapid Protot*ping!!!!!!!!!!!!!!!!""'+ Itinerar tehnologic tehnologic %&M!!!!!!!!!! %&M!!!!!!!!!!!!!!3, !!!!3, Coparati intre cele doua tehnologii!!!!!!!!!""33 tehnologii!!!!!!!!!""33 Articol stiinti(ic!!!!!!!!!!!! stiinti(ic!!!!!!!!!!!!!!!!!""3!!!!!""3.i)logra(ie!!!!!!!!!!!!!!!!!!"""""3/
'
Tea Tea Proiectului Proiectului:
Proiectati tehnologia neconventionala neconventionala de (a)ricatie a piesei roata dintata Material : Plastic Seria de (a)ricatie: 1 )uc &iensiunile : 1,,x1,,x3, Ca tehnologie tehnologie neconvention neconventionala ala vo (olosi (olosi tehnologia tehnologia neconvention neconventionala ala %&M %& M 0%u 0%use sedd &ep & epos osititio ionn Modeling " Ca tehnolo tehnologie gie clasica clasica de (a)ricar (a)ricaree vo vo (olosi (olosi in2e in2ect ctia ia de a ase se plas plastitice ce""
3
Material:
Pi)ele )a*eiale +las*ice
Cel ai vechi aterial plastic este celuloidul (a)ricat in Statele 4nite in 1+$, pentru a inlocui (ildesul )ilelor de )iliard" Cu acest produs industria incepe sa produca pentru pria oara un tip de aterial care este (olosit la (el de (recvent ca si o su)stanta naturala" Patru5eci de ani ai tar5iu in 1/,/ un chiist )elgian eigrat in Statele 4nite 6eo 7endri8 .ae8eland 01+931/## descopera )achelita priul plastic considerat a (i un aterial (ruos" &in punct de vedere chiic )achelita repre5inta o revolutie" Materialele de )a5a (olosite pana atunci pentru (a)ricarea plasticelor erau o)tinute din ateriale naturale" .achelita insa este (a)ricata in intregie din produse industriale" Ea constituie deci priul aterial plastic sintetic" .achelita sa (olosit la (a)ricarea unui nuar are de o)iecte: tele(oane )i2uterii porttigarete aparate de radio etc" Materialele plastice nu exista in natura" Ele sunt copusi creati arti(icial in
la)orator" ;uele care li sa dat ainteste de una dintre propietatile lor (undaentale si anue plasticitatea capacitatea de a se de(ora su) actiunea unei (orte exterioare si de a si conserva apoi (ora care lea (ost data" Exista nueroase procedee de (a)ricare a aterialelor plastice" O galeata o sticla o casca de otociclist o plansa de
In general produsul de la care se porneste in (a)ricarea aterialelor plastice este na(tul un produs o)tinut in ra(inariile de petrol" ;a(tul este un aestec de di(erite olecule de hidrocar)uri" Acest aestec este adus la teperaturi inalte in pre5enta vaporilor de apa ceea ce provoaca ruperea oleculelor de hidrocar)ura si o)tinerea de olecule ai ici olecule de etilena" Etilena este olecula pe care se )a5ea5a intreaga industrie a aselor plastice" #
Materialele plastice: molecul usoare
Micile olecul de etilena sunt unitatile de )a5a 0nuite =onoeri> ale aterialelor plastice" Acestea se o)tin asa)land onoeri in nuar de sute ii chiar 5eci de ii pentru a (ora olecule uriase lungi catene nuite polieri" Aceasta operatie polieri5area se e(ectuea5a in instalatii industriale reactoare chiice la presiuni si teperaturi inalte si in pre5enta unor produsi care declansea5a reactia" Tipul de plastic care se o)tine depinde de tipul de olecula de )a5a care a (ost polieri5ata" &aca se utili5ea5a onoeri de etilena plasticul o)tinut se nueste polietilena" Acesta este un aterial suplu si transparent (olosit la (a)ricarea sticlelor a sacilor de plastic si a 2ucariilor" Polieri5area se poate (ace utili5and si olecule derivate din etilena olecule in care atoii de hidrogen au (ost inlocuiti cu atoi de clor sau de (luor" Polierii o)tinuti sunt policlorura de vinil 0P?C si te(lonul" P?Cul este dur iperea)il si )un i5olator electric" El se (oloseste la (a)ricarea pri5elor electrice a tevilor si a aterialelor pentru plansee" Te(lonul este un aterial care re5ista la caldura 03-,°C la (rig 0+, °C si la actiunea produselor chiice" &e aceea este (olosit la captusirea vaselor de )ucatarie sau a (orelor de patiserie precu si in nueroase aparate de u5 stiinti(ic" Te),+las*ice si *e),i-ide
Exista doua ari (ailii de ateriale plastice: ateriale teroplastice si cele terorigide" Pria categorie cuprinde plastice care se topesc daca sunt incal5ite unele chiar de la $,°C altele inspre 1',°C" Atunci cand sunt (ier)inti si lichide aceste ateriale pot (i turnate in (ore sau extrudate adica trase in (ire sau (oi" Racinduse aterialele teroplastice se solidi(ica si isi pastrea5a noua (ora" Aceste ateriale plastice sunt (olosite in special pentru (a)ricarea o)iectelor in serie cu ar (i sticle galetietc" In schi) cele terorigide se intaresc la caldura" Ast(el ele sunt ulate la rece pe (orele dorite apoi sunt incal5ite pentru a se intari" Sau pot (i lasate sa se intareasca dupa ce li se adauga un produs special" Plasticele terorigide se (olosesc la (a)ricarea o)iectelor prelucrate anual sau a celor care necesita o (a)ricatie ingri2ita" Asa se (a)rica a)arcatiunile piesele de caroserie )arele de protectie etc"
-
Ta-eea in %,)a a $n$i ,.iec* de +las*ic In industrie se utili5ea5a doua procedee de tragere in (ora a o)iectelor din plastic" Su(larea este (losita pentru (a)ricarea o)iectelor care au interiorul gol cu sunt ingile (lacoanele sticlele popicele"Materia plastica incal5ita co)oara in (ora in care se in2ectea5a apoi aer" Aceasta are ca e(ect intinderea aterialului cald pe peretii interiori ai (orei" Metoda cea ai utili5ata este insa in2ectarea" Este (losita ai ales pentru (a)ricarea o)iectelor cu sunt pieptenii periutele de dinti ustenssilele de )ucatarie" Materia plasctica intra su) (ora de granule intro asina de in2ectare" Prin incal5ire ea este trans(orata intro pasta ai ult sau ai putin groasa care este apoi in2ectata in (ora si racita printrun circuit de apa"
9
Tehnologia Conventionala:
Masele plastice 0plasticul plural plasticele sunt produse sintetice de natur@ ,-anic/ an,-anic/ sau ixt@ care se pot prelucra u șor n di(erite (ore la cald
sau la rece cu sau (@r@ presiune" Bn 1/,+ c0i)is*$l Jac1$es 2anden.e-e descoper@ cel,%an$l a c@rui denuire o patentea5@ n 1/1'" Bn 1/,/ .el-ian$l Le, 2ae3eland )revetea5@ pria aterie plastic@ sintetic@ care avea s@ i poarte nuele: .ac0eli*a"Fi*4 #la**e )revetea5@ n 1/13 +,li)ei4aea unui -a4 clorura de vinil și o)ține +,licl,$a de 5inil 0P?C" &atorit@ propriet@ ților sale 0re5isten ț@ chiic@ greutate ic@ și preț redus P?Cul a avut un puternic ipact n doeniul tehnologiei conductelor și instalațiilor" Ma*eialele *e),+las*ice si *e),i-ide
Priele ateriale plastice au (ost produse din trans(orarea aterialelor naturale" Bn anul 1+-/ au ap@rut (i)rele vulcani5ate n 1+9/ a aparut celuloidul și n 1+/$ galitul" Priul aterial sintetic ap@rut 01/,+ a (ost r@ șina (enol(oraldehidic@ nuita )achelit@" Exista nueroase procedee de (a)ricare a aterialelor plastice" O galeat@ o sticl@ o casc@ de otociclist o plan ș@ de
chiar de la $,C altele inspre 1',C" Atunci cand sunt (ier)inti si lichide aceste ateriale pot (i turnate in (ore sau extrudate adica trase in (ire sau (oi" Racinduse aterialele teroplastice se solidi(ica si isi pastrea5a noua (ora" Aceste ateriale plastice sunt (olosite in special pentru (a)ricarea o)iectelor in serie cu ar (i sticle galetietc" Bn schi) cele terorigide se nt@resc la c@ldur@" Ast(el ele sunt ulate la rece pe (orele dorite apoi sunt nc@l5ite pentru a se nt@ri" Sau pot (i l@sate s@ se nt@reasc@ dup@ ce li se adaug@ un produs special" Plasticele terorigide se (olosesc la (a)ricarea o)iectelor prelucrate anual sau a celor care necesit@ o (a)ricație ngri2it@" Așa se (a)ric@ a)arcațiunile piesele de caroserie )arele de protec ție etc" Bn industrie se utili5ea5@ dou@ procedee de tragere n (or@ a o)iectelor din plastic" Su(larea este (olosit@ pentru (a)ricarea o)iectelor care au interiorul gol cu sunt ingile (lacoanele sticlele popicele" Materia plastic@ nc@l5it@ co)oar@ n (or@ n care se in2ectea5@ apoi aer" Aceasta are ca e(ect ntinderea aterialului cald pe pereții interiori ai (orei" Metoda cea ai utili5at@ este ns@ in2ectarea" Este (olosit@ ai ales pentru (a)ricarea o)iectelor cu sunt pieptenii periu țele de dinți ustensilele de )uc@t@rie" Materia plastic@ intr@ su) (ora de granule ntro a șin@ de in2ectare" Prin nc@l5ire ea este trans(orat@ ntro past@ ai ult sau ai putin groas@ care este apoi in2ectata n (or@ și racit@ printrun circuit de apa" Masele plastice sunt (olosite cu ici excep ții n toate doeniile de activitate" Aceast@ per(oran ț@ de p@trundere n ai toate sectoarele de activitate se datorea5@ propriet@ ților lor de neegalat visavis de celelalte ateriale: sunt anticorosive electroi5olante au greut@ ți speci(ice ici au propriet@ ți ecanice )une cost sc@5ut aspect exterior pl@cut se pot prelucra atDt pe cale ecanic@ tradi țional@ cDt și prin procedee speci(ice cu ar (i in2ecția lor se pot acoperi cu vopsea sau prin galvani5@ri perițDnd n (elul acesta s@ capete aspectul dorit de c@tre proiectant" Exist@ ns@ și unele propriet@ți care (ac de5avanta2oas@ utili5area aselor plastice cu ar (i ic șorarea re5istenței ecanice cu creșterea teperaturii coe(icientul de dilatare are coe(icientul de transiterea c@ldurii ic etc"
+
Maşini injecţie mase plastice seria CX - Krauss Maffei Desciee -eneal/
Mainile de in2ecFie din seria CG cuprind segentul ic i i2lociu n ceea ce privete unitatea de nchidere a ainilor noastre" Acestea au: un siste de nchidere coplet hidraulic n ' platane o (orF@ de nchidere de la 3-, 8; pDn@ la 9"-,,8;" cantitate aterial in2ectat de la 13 la -"#-3 grae 0PS Masinile din aceasta gaa o(era: o)Finerea unor produse de nalt@ calitate pretare per(ect@ la cele ai ridicate exigenFe adapta)ilitate la cerinFele duneavoastr@ de producFie" o productivitate i o calitate de invidiat o ga@ larg@ de co)inaFii ale unit@Filor de nchidere i in2ecFie existente posi)ilitatea alegerii unei aini con(or cerinFelor duneavoastr@
Bn (uncFie de cerinFele dvs" v@ pute o(eri aini universale cu (uncFii ultiple sau aini speciale pentru o anuit@ aplicaFie" /
M,dele de +iese
PuteFi s@ v@ con(iguraFi propria duneavoastr@ ain@ de in2ecFie potrivit@ producFiei dvs" alegDnd una din cele peste 1-, de co)inaFii existente" Opțiuni suplientare pentru per(oan ț@ și (lexi)ilitate CG: Presiune de in2ecFie pDn@ la 3,,, )ari speci(ic Teperatura de plasti(iere de pDn@ la #-,C TuraFie nec @rit@ 0hidraulic AcFionare electric@ nec Pop@ separat@ pentru arunc@torHie5uri Acuulator presiune pentru o putere @rit@ a in2ecFiei Popa de acFionare asigur@ ainii de)itul i presiunea corespun5@toare" A)ele sunt @surate i reglate n interiorul popei i ast(el se reduce considera)il consuul de energie" Toate presiunile i vite5ele sunt introduse digital n unitatea de coand@" ?entilele proporFionate acFionate electric asigur@ o repeta)ilitate ridicat@ i sunt capa)ile s@ enFin@ valorile setate perioade lungi de tip" Acest lucru este (oarte iportant pentru un ciclu uni(or al producFiei i o calitate excepFional@ a produselor" Pentru o reglare ai exact@ a presiunii i a vite5ei i pentru o repeta)ilitate a valorilor se poate opta pentru un ventil de reglare adiFional pentru procesul de in2ecFie i de plasti(iere"
1,
Coponentele hidraulice sunt legate la unitatea central@ de coand@ a ainii prin cea ai odern@ tehnologie .4S o(erind ast(el: o prelucrare rapid@ i exact@ a datelor iunitate (aF@ de diverse in(luenFe exterioare
Mainile din seria CG sunt (oarte uor de ntreFinut deoarece: coponentele se pot ontaHdeonta cu uurinF@ o(er@ un acces rapid la toate eleentele hidraulice oriunde ar (i acestea"
Seria CG are un siste special de p@strare i cur@Fare a uleiului hidraulic" Bn odelul de )a5@ o pop@ hidraulic@ produce presiunea i voluul uleiului pentru toate ic@rile ainii" Pentru per(oranFe ai ridicate sau pentru ic@ri paralele ale ainii v@ o(eri: acuulator de presiune pope adiFionale ca i opFiuni Aceste aini sunt (oarte silenFioase deoarece popele sunt n interiorul unei carcase i5olate (onic" Uni*a*ea de 6nc0idee
11
Patru cilindri acFionea5@ (orFa de nchidere sietric i asigur@ distri)uFia egal@ a acesteia" Chiar i la o presiune axi@ a in2ecFiei nu exist@ riscul deschiderii atriFei" Sisteul de nchidere coplet hidraulic cu cilindrii ncorporaFi perite ic@ri rapide de deschidere i nchidere" Platanul o)il al atriFei se (ixea5@ cu (oarte are preci5ie pe )atiul ainii i ast(el platanele sunt paralele (@r@ a exista riscul nclin@rii sau dealinierii" &esignul ainii este ast(el conceput ncDt s@ o(ere vi5i)ilitate n partea de nchidere i de e2ectare" Pentru (acilitarea lucr@rilor din 5ona atriFei uile de protecFie din (aF@ i din spate se deschid separat" 4i de protecFie separate a2ut@ la accesul n 5ona du5ei i n 5ona arunc@torului"
Sisteul de siguranF@ al atriFei: se poate regla de la noral la (oarte sensi)il 0exist@ pDn@ la 19 po5iFii prote2ea5@ atriFa asigur@ o perioad@ lung@ de (uncFionare a atriFei asigur@ costuri ici de ntreFinere a atriFei" Sisteul autolu)ri(iant eliin@ uleiul i gr@siea din 5ona atriFei"
Maina este ast(el conceput@ ncDt s@ perit@ ontarea cu uurinF@ a unui ro)ot" Bn 5ona de e2ecFie este su(icient spaFiu pentru diverse opFiuni"
1'
&e aseenea n 5ona atriFei este spaFiu su(icient: platanul o)il poate suporta i greut@Fi ari ale atriFei" Aceast@ ain@: este potrivit@ pentru producFie n caere sterile con(er@ un are avanta2 deoarece doar unitatea de nchidere tre)uie s@ stea n@untru iar unitatea de in2ecFie st@ a(ar@ reduce spaFiul necesar ont@rii Uni*a*ea de injecţie
Seria CX oferă:
unit@Fi de in2ecFie i necuri potrivite pentru orice (el de producFie o diversitate de capacit@Fi de lucru necuri cu di(erite diaetre ast(el ncDt s@ se o)Fin@ per(oranFele necesare producFiei cea ai )un@ co)inaFie pentru cerinFele dvs" de producFie
CerinFele re(eritoare la unitatea de plasti(iere sunt n continu@ cretere datorit@ otivelor ca:
13
continua cretere a voluului aterialului care urea5@ a (i plasti(iat teperaturi sc@5ute de topire o ixare i oogenitate ai )un@ noi (orule pentru aterial Pentru a putea satis(ace toate aceste cerinFe v@ o(eri diverse tipuri de necuri i lucr@ n continuare la diversi(icarea acestor o(erte
Tipurile standard de necuri sunt ur@toarele:
nec standard:
nec ixare:
nec 7PS universal:
nec 7PS autootiv:
Cilindrii necurilor sunt trataFi special pentru a putea (uncFiona la teperaturi nalte" Mic@rile pentru plasti(iere sunt acFionate hidraulic dar se poate opta de aseenea pentru 1#
o acFionare electrootoric@ dac@ plasti(ierea tre)uie s@ decurg@ paralel cu alte ic@ri ale ainii" %orFa este trans(erat@ direct la nec prin pistonul de in2ecFie J care este un piston rotativ" Acest ecanis contri)uie la reducerea (rec@rii i are ca re5ultat un proces controlat" &e ulte ori aditivii (olosiFi pentru )un@t@Firea procesului sau al produsului (inal au un e(ect d@un@tor asupra necului sau asupra cilindrului acestuia" &e aceea dac@ este nevoie v@ pute pune la dispo5iFie unit@Fi de in2ecFie prote2ate special" Materialele i procedeele (olosite pentru a prote2a unit@File de in2ecFie lungesc viaFa ainii i asigur@ o calitate excepFional@ a produselor" 4nitatea de in2ecFie a ainilor din seria CG se poate decupla (oarte uor pentru a (i cur@Fat@ i poate (i ridicat@ apoi cu a2utorul unei acarale" necul acestor aini este codat" 6a schi)area unit@Fii de cilindrunec aina recunoate diaetrul din construcFie i i reglea5@ autoat set@rile" Kreeli i date eronate sunt ast(el nl@turate"
Uni*a*ea de c,)and/7
Coanda prin icroprocesor MC - o(er@ un control siplu asupra ainii"
1-
procesul este repre5entat siplu i exact pe ecran (@r@ a excela prin detalii neseni(icative prin aceast@ coand@ se o)Fin anali5e rapide i exacte ale procesului operatorul poate s@i dea seaa iediat dac@ aina lucrea5@ aa cu tre)uie i dac@ necesit@ unele )un@t@Firi" Reprezentarea rafică a procesului:
este clar@ piedic@ introducerea unor date eronate nlesnete n acelai tip eorarea prograului potrivit" 4nitatea de coand@ MC- se caracteri5ea5@ prin: coand@ de proces pe 3' )iFi cu o procesare rapid@ a senalelor pentru o reproducere exact@ a datelor setate un siste de operare ultitas8ing pe 3' )iFi cu o vite5@ de prelucrare ridicat@ pentru vi5uali5area valorilor instantanee gra(icelor etc" Meorarea de date pentru valorile proceselor i a valorilor instantanee Cuplarea rapid@ la PC Ecran color T%T 1'> Siste electric descentarli5at cu conectare n agistral@ .4S Conexiune electric@ de '# ? Coponente standard preexaiante cu o rat@ sc@5ut@ de de(ectare reduc stocul de piese de schi) i perit o echipare rapid@ i sipl@ &eplasarea este asigurat@ de sen5ori de icare rapi5i i de nalt@ preci5ie 0preci5ia ,,1 Inter(aF@ 4S. standard pentru stocarea de date tastatur@ i ipriant@"
!tinerar te"noloic #rocesul de injecţie
Prelucrarea prin injecţie reprezintă procesul tehnologic prin care materialul pe baza de compuşi macromoleculari, adus în stare de curgere, este introdus, sub presiune, într-o matriţă de formare. După umplerea matriţei, materialul este
19
menţinut sub presiune şi întărit prin răcire în cazul termoplastelor şi prin încălzire in cazul polimerilor termoreactivi. vantajele formării prin injecţie constă în posibilitatea obţinerii unor obiecte cu forme complicate şi mărimi diferite, dintr-o gamă foarte largă de polimeri. sunt automate, iar maşinile au randament ridicat. !ormarea prin injecţie este un proces ciclic, fiecare ciclu cuprinde operaţiile" -dozarea materialului# -încălzirea şi topirea acestuia în cilindrul maşinii# -închiderea matriţei# -introducerea topiturii, sub presiune, în interiorul matriţei# -solidificarea şi răcirea topiturii# -deschiderea matriţei# -scoaterea produsului injectat. $eprezentarea grafică a relaţiei dintre presiunea în matriţă şi timpul de injecţie este o curbă caracteristică ciclului de injecţie, figura %.&
1$
$actori de calitate a produselor injectate 'alitatea superioară a produselor injectate este determinată îndeosebi de doi factori" a-contracţia polimerului# b-tensiunile interne ale produsului injectat (ensiunile interne din produsul finit ) accentuate de prezenţa umpluturii în răşină * sunt atenuate prin injectarea în matriţa deschisă, care se închide după terminarea procesului de injecţie. cest procedeu de prelucrare se numeşte injecţie-compresie. + altă particularitate, la injectarea răşinilor termorigide, constă în necesitatea termoizolării culeei, spre deosebire de culeele de la injectarea polimerilor termoplastici care trebuiesc să fie încălzite. Presiunile de injecţie ale materialelor termorigide sunt de ordinul a - da/0cm .
1nstalaţia de injecţie 2atriţa este subansamblul maşinii de injecţie ce are rolul de a imprima polimerului o anumită formă, cu dimensiuni prestabilite. 2atriţa are mai multe părţi componente şi anume" partea de formare, de ghidare, de aruncare etc. figura %. Partea de formare, la r3ndul ei, este constituită din două sau mai multe placi, din miezuri, bacuri şi pastile de formare. 4n plăcile de formare se găsesc cavităţile# ele formează suprafaţa e5terioara a produsului.
1+
6 7este partea fi5ă a matriţei# 8 - partea mobilă a matriţei# % 7 canale de încălzirerăcire cu agent termic# 9 7 punctul de contact cu capul de injecţie al cilindrului# : 7 canalul principal de alimentare# &- duza matriţei# - canale secundare de alimentare a cuiburilor# - prag de sigilare la intrarea în cuib# ;- cuib# 6 7 ghidaje# 66 7 placa aruncătoare# 68 7 aruncătoare pentru scoaterea produsului din matriţă# 6% 7 coloana de reţinere.
Parametri procesului de injecţie 1n figura %.6 este prezentată principial schema maşinii pentru injecţia răşinilor termorigide. 'a polimer este folosită o răşină fenolică, plastifiată cu un agregat de tip melc-piston.
1/
2atriţa este subansamblul cel mai supus uzurii datorită vitezelor mari a curgerii topiturii prin reţeaua de injecţie în cuiburi, a regimurilor ciclice de încălzire-răcire, presiunilor foarte mari )de ordinul zecilor de bari*, a şocurilor mecanice şi termice repetate etc. 4n timpul funcţionarii unei matriţe, părţile active )plăcile de formare, poansonul* pot fi înlocuite sau rectificate pe măsura uzurii lor şi a ieşirii din toleranţele dimensionale impuse. 2ărirea perioadei de funcţionare a matriţei depinde şi de întreţinerea acesteia în timpul funcţionarii, precum şi de evitarea apariţiei defectelor specifice operării necorespunzătoare a maşinii de injecţie.
%efectele pieselor injectate şi corecţiile acestora 'omple5itatea procesului de injecţie, prin dependenţa de o multitudine de factori, creează premisele apariţiei unei game largi de defecte. !iecare defect, are la origine una sau mai multe cauze specifice. 4n funcţie de defectul său, defectele specifice constatate, se iau măsurile corespunzătoare pentru corecţia acestora.
',
'onsideraţii teoretice la transferul termic, în procesul de injecţie
1n figura %.66 este prezentată structura unui ciclu de injecţie raportată la timp. !azele ciclului de injecţie se desfăşoară în următoarea ordine" - închidere matriţă# - poziţionarea duzei de injecţie# '1
- umplere cavitate# - menţinere# - retragere duza de injecţie în poziţia =zero># - solidificarea topiturii# - deschidere matriţă# - 5tragere piesă.
Tehnologia neconventionala %&M %&M este a doua tehnologie rapide utili5ate cel ai des dup@ stereolitogra(ie" 4n (ilaent din plastic aproxiativ 1H19 inch n diaetru este derulat@ de o )o)in@ 0A și provi5ii aterialul la o du5@ de extrudare 0." 4nele con(igura ții ale echipaentului (olosit pelete din plastic alientate dintrun )unc@r ai degra)@ decDt un (ilaent" &u5a este nc@l5it@ pentru a topi plastic și are un ecanis care perite curgerea aterialului plastic topit s@ (ie controlate" &u5a este ontata ntro etap@ ecanic@ 0C care pot (i deplasate n direcțiile ori5ontale si verticale" &u5a este utata pe asa 0& n geoetria necesar@ un sirag de @rgele su)tire de plastic extrudate pentru a (ora (iecare strat" Plasticul se intareste iediat dup@ ce a (ost stropit din du5a" Bntregul siste (ace parte ntro caer@ de cuptor care este tinut@ la o teperatur@ iediat su) punctul de topire al aterialului plastic" Ast(el doar o cantitate ic@ de energie teric@ suplientar@ tre)uie s@ (ie (urni5ate de du5a de extrudare si provoaca topirea plasticului" Aceasta asigur@ un control ult ai )un al procesului"
''
Structurile de spri2in tre)uie s@ (ie proiectate si (a)ricate pentru orice geoetrii proeinente si sunt ulterior eliinate n opera țiuni secundare" Mai ulte ateriale sunt disponi)ile pentru procesul inclusiv un polier n*lon ca si a)ele tipuri de cear@ de turnare prelucra)ile si de investitii" Introducerea aterialului plastic A.S condus la o ai )un@ acceptare coercial@ a etodei"" &e aseenea un aterial de suport copanion a (ost introdus n acel oent care a (ost usor de ndep@rtat prin sipla desprinderea de o)iect" Materiale de suport solu)ile n ap@ au devenit de aseenea disponi)ile care pot (i ndep@rtate prin sipla sp@larele" Introducerea recent@ din policar)onat si poli 0(enil ateriale de odelare sul(on@ au extins capacit@țile etodei n tereni de putere si doeniu de teperatur@" O serie de alte sistee de polieri precu si aterialele ceraice si etalice sunt n curs de ela)orare"" Tehnologia %&M este destul de rapida pentru piese de ici diensiuni de ordinul a cDțiva inci cu)i sau cele care au (ora su)tire" Ea poate (i (oarte lent pentru piese cu sectiuni transversale largi cu toate acestea" %inisa2ul de piese produse cu etoda au (ost ult )un@t@tite a lungul anilor dar nu sunt la egalitate cu stereolitogra(ie" Cel ai apropiat copetitor a procesului de
'3
%&M este pro)a)il ipriarea diensional" Cu toate acestea %&M o(er@ o ai are putere si o ga@ ai larg@ de ateriale decDt cel putin ipleent@rile de 3&P la L Corp" care sunt cel ai )ine copara)ile" Stratas*s este singurul (urni5or de vest" Tehnologie siilara a (ost de aseenea n curs de de5voltare n China"
Pinci+i$ de l$c$ FDM %&M este o etod@ de prototipuri strati(icat care scoate n a(ar@ un (ir topit de plastic printro du5@ su)tire si topite preun@ strat cu strat pentru a (ora un odel 3&" Acest proces poate (i uneori ai econoic decat S6A sau S6S" Cu (unctionea5a acest procedeu construit in parti N 4n odel de calculator este proiectat N Apoi in(oratia proiectare devine copiata in aparat N 4n aterial teroplastic su) (or@ de (ilaent alientea5@ capete de extrudare cu teperatur@ controlat@" 01 - N %ilaentul este apoi nc@l5it la o stare seilichid@" 0# N Extrudații capului si depo5itele de aterial n straturi su) țiri 0 ,"1'$ pe o spu@ sau o )a5@ (oaie acrilice" 03 N Materialul apoi se solidi(ic@ la stratul precedent n ,",1s" 09 N A doua du5a strange din ateriale siilare pentru structura de sustinere dac@ este necesar" 0'
'#
Avanta2ele acestui proces sunt: N de nalt@ re5istenț@ N Costul e(ectiv N aterial iperea)il N A.S N Culori ateriale ultiple Material: N A.S plastic N A.S N A)si N policar)onat N policar)onat A.S aestec N policar)onat ISO N Pol*phen*lsul(one
'-
%&M este o tehnologie prototipuri rapide " și este (olosit pentru a converti desenele CA& n p@r țile (i5ice" %&M Prototipuri produc plastic A.S prototip Modele care au re5istent@ ridicat@ si dura)ilitate" Pentru o list@ coplet@ a di(eritelor Rapid Protot*ping Technologies inclusiv %&M" Cu lucra in %&M Procesul de depunere %&M (u5ionat este aditiv care extrudea5@ aterialul n straturi" 4n (ilaent din plastic este topit si extrudat printro du5@ nc@l5it" &u5a se ut@ pentru a produce un pro(il al p@r ții apoi se ut@ n 2os iar stratul ur@tor este construit pe partea de sus pDn@ cDnd ntregul odel prototip este coplet construit" Modelul este coplect si nu necesit@ nt@rire" %&M este o alegere excelent@ pentru orice odel 3& care tre)uie s@ repre5inte ndeaproape produsul (inal n re5istenta si dura)ilitate" Modelele CA& pot (i produse n circa '# ore n (unctie de @riea si coplexitatea" Cotatii de pret online sunt disponi)ile pentru piese %&M"
%&M necesit@ spri2in n tipul procesului de constructie a piesei cu ar (i odele arhitecturale pot (i construite cu etoda 3&P 3& Printing prototip" Modele coplexe cu console nu sunt o alegere )un@ pentru %&M %used depunere Modeling"
'9
Ti)+$l de %a.ica*ie a )e*,dei nec,n5en*i,nale si clasica Ti)e sa5in-s $sin- a Di)ensi,n 8D +in*e %, P,*,*9+in-
Ti)e and c,s* sa5in-s $sin- a F,*$s :;;)c 8D P,d$c*i,n S9s*e) 5s' *adi*i,nal *,,lin- )e*0,d'
'$
Rapid Protot*ping
6a Thogus Products Copan* ntelege iportanta terenilor de (unc ționare si investitie" Ca un produc@tor de (ailie a treia generatie Thogus se anga2ea5a sa aduca a(acerea dvs" cele ai noi tehnologii pentru a creste productivitatea" &e aceea a investit n %used depunere Modeling echipaente 0%&M" Aceasta asina rapid protot*ping creea5@ un solid partea 3& n ai putin de '# ore (@r@ a (i nevoie de scule" Tehnologie Q Inginerie Q 4tila2e %&M preci5ie Thogus co)inat@ cu 3& capa)ilit@ti scanerului perite prototipuri si chiar piese (unctionale utili5atorilor (inali s@ (ie produse n perioade scurte de tip si pDn@ la o diensiune de 19 x 1# x 19 0#,9 x 3-- x #,9 " &iensiunile ai ari sunt disponi)ile la cerere special@" Piesele sunt construite cu un strat la un oent dat si a (orat exact la diensiunile din dosar CA& re5ultand n )uc@ti precise 0n liita a ,",,- inch sau ,",,1- inch oricare dintre acestea este ai are reali5at din ateriale teroplastice re5istente
'+
Re5ultate Q Econoii Q Copania Thogus aduce ideile la viata cu investitie inia reali5ea5a econoii de tip extraordinare prin corectarea erorilor la nceputul procesului de prototip expertii in inginerie Thogus a2ustea5a (isierele pentru per(orante optie de produc ție" &up@ toate Thogus Products Copan* a (urni5ea5a o are tolerant@ preci5ie produselor (a)ricate de peste cinci5eci de ani"
Ma*eial O+*i,ns7 • • • • • •
•
A.Si A.SM3, A.SM3,i PCA.S PCISO PC • 46TEM /,+PPS%
See technical aterial in(oration" S$++,*ed File F,)a*s7 • • • • • • • • •
ProHE;KI;EER SolidUor8s ST6 IKES Step InventorV CATIA Parasolid Plus an* ore
46TEM /,+- is a tradear8 o( SA.IC Innovative Plastics IP .?
'/
Itinerar tehnologic %&M ?oi explica cu un aterial pentru %&M este utili5at de c@tre asinile Stratas*s pe care le (olosi" Pentru c@ s@ se ntDple voi explica ai ntDi cu (unc ționea5@ %&M"
%iecare proces de ipriare 3& si (ailia de ipriante 3& are propriul proces si din aceasta cau5a propriei lor tip de aterial suport si etoda de aplicare a acesteia" Material suport este esential@ dac@ pentru orice procedeu de ipriare 3&" 4na dintre cele ai coune este etoda %&M Stratas*s" %used &epunerea Modelarea este un proces de ipriare 3& """" prin care un odel de ipriare pe o tav@ de onta2 0de aseenea nuit plac@ de )a5@" Aceast@ tav@ se isc@ n sus sau n 2os pe axa L aceasta perite odelului s@ (ie construit n n@ltie" Pentru %&M aceast@ tav@ este de (apt un plastic cu un Dner care odelul devine atasat si luad tava din aparat cu odelul pe el" 4n cap de ipriare se deplasea5@ dea lungul un )ar peste G și W axe 0ori5ontal" Aceasta se )a5ea5@ n sus adDnciea si l@tiea odelului" Pe acest cap de ipriare exist@ dou@ du5e" 4na este pentru aterialul construit care va (ace pDn@ odelul (inal si cel@lalte pentru aterialul de suport" 4n (ilaent (oarte su)tire trece prin cap si este topit acesta este apoi extrudata prin cap si depus pe tava unde se r@ceste si se nt@reste" Masinile Stratas*s erg n sus si n 2os 0ori5ontal dea lungul priul strat al odelului ur@rind ntDi conturu de (ora si apoi uplDndul n" CDnd acel strat se (ace tava este co)orDta si capul incepe din nou
3,
circuitul s@u de ateriale si depunerii unde tre)uie" Și aceasta repre5int@ o pro)le@ cred c@ despre o (ora sipla de a ipria cu ar (i o cruce"
Ar (i de -c inalta si ar (i un - c grosie" &ac@ vrei s@ ipriati aceast@ cruce pe tava de )a5@ ar (ace doar un circuit ic s@ depun@ priul strat de - c p@trat" Acesta sar uta apoi tava 2os de "- 0aceasta varia5@ si s@ depun@ ur@torul strat tot druul pDn@ crucea pDn@ cDnd a2unge la durata" 6a intervalul ar a2unge s@ depun@ ult ai ult aterial" Capul tre)uie s@ se oriente5e continuu stiind cDnd s@ se opreasc@ ateriale si sa revina depunerea la po5i ția initial@ pentru a ncepe un nou strat" Aceast@ iscare sa oprit acolo unde tre)uie s@ nceap@ din nou" &in acest otiv piesei va (i ipriat ai ult ai repede dac@ sar culcat pe spate" Atunci tava nu ar tre)ui s@ (ie redusa cDt ai ult si ipriant@ ar putea depune ai ult aterial de pe (iecare trecere" Acest lucru nsean@ de aseenea c@ este ult ai rapid pentru a ipria o gr@ad@ de odele pe aceeasi tav@ atunci ar (i (@cut s@ le (aca pe toate n od individual" Apoi capul se deplasea5@ dea lungul tavi oricu sar putea la (el de )ine ipria un strat de trei odele ai degra)@ decDt doar unul" Pentru a optii5a tipul asinii desi toti arii produc@tori de sistee de ipriare 3& au de5voltat un so(t
31
Bn ca5ul n care capul se deplasea5@ dincolo de )a5a crucii care este construita pDn@ n pre5ent si depo5itele aterialul pentru (asciculul de cruce aterialul va c@dea pur si siplu n 2os" Bn loc de o cruce X vo prii cu susul n 2os T" Pentru a contracara aceast@ pro)le@ aparatul va (i depus de2a strat peste strat de aterial suport dea lungul )a5ei de cruce pentru toat@ lungiea și l@tiea (asciculului ast(el ncDt s@ poat@ depune aterialul construi pe acest aterial suport"" Material suport este de o)icei ult ai ie(tin decDt aterialul real construit dar vine la un cost si n ca5ul crucii puteti vedea c@ ar (i nevoie de o ultie de aterial" Pachete so(t
Supravegherea navelor de Suveran" Aceasta ipriare a (ost un greseal@ de tipar si a tre)uit s@l ipriati din nou dar din cau5a c@ ave un print 3& (ruos care v@ arat@ cu (unctionea5@ aterial suport" Puteti vedea n od clar aterialul de suport aro" .ASS sau Support S*ste este utili5at de Stratas*s cu ateriale policar)onat" Bntrun odel cu ar (i SR? cu aripi cur)ate si nasul ascutit su)tire iprianta 3& va ipria ult ai ult aterial de suport decDt aterialul real construi" .ASS vine n recipiente ca aterialul A.S sau policar)onat" Acesta este derulat@ si topita la (el ca aterialul asina pur si siplu couta intre du5e in (unctie de ca5ul in care are nevoie de spri2in pentru a depune sau de a contrui ateriale" Materialul suport este de (apt ndep@rtat cu Dna"
3'
O persoana cu @nusi s clesitre)uie s@ se rup@ (iecare )ucat@ aro pDn@ odelul este l@sat peste" Alte ateriale de suport sunt solu)ile in ap@ care este n general ult ai rapida are nevoie de un (el de instalație de ap@ cu ar (i un (urtun de nalt@ presiune ntro caer@ pentru a eliina toate aterialele de la toate colturile si cr@p@turi 0(oto
A)ele etode sunt ult ai usor si ai sigur decDt alte ateriale de spri2in care tre)uie s@ (ie eliinate prin (olosirea un (el de solvent"
Coparatia intre cele doua tehnologi Tehnologiile de (a)ricare strati(icata actuale o(era in ulteaplicatii o serie de avanta2e coparativ cu etodele de (a)ricatie clsice 0su)tractivecu ar (i (re5area strun2irea gaurirea si anue: Se pot crea o)iecte oricat de coplicate sau de orice coplexitate geoetrica (araa necesita setari ela)orate ale asinilor de prelucrare si (ara necesitatea unorasa)lari (inalaY O)iectele pot (i create din ultiple ateriale sau cu ar (i copo5itele sauaterialele pot (i variate in od controlat in orice punct dintrun o)iectY Sisteele de (a)ricarea strati(icata reduc constructia unui o)iect cu (oracoplexa la un proces controla)il siplu si relativ rapid" .ineinteles (a)ricarea strati(icatanu este o solutie universala la pro)lea(a)ricarii oricarei piese" In ulte ca5uri tehnologiile traditionale 0turnare de(orareplastica prelucrare prin aschiere prelucrare pe asini cu coanda nuerica C;C sunt ai econoice ai )ine intelese si ai disponi)ile perit o selectie extinsa deateriale si o(era acurarete )una sau chiar (oarte )una" Totusi daca necesitatileiplica producerea rapida unei piese sau o)iect chiar cu geetrie de coplexitateoderata
33
atunci tehnologiile RP pre5inta avanta2e evidente"Alegerea uneia sau alteia dintre tehnologiile posi)ile pentru reali5area uneipiese este o pro)lea inginereasca care carei solutie depinde de o ultitudine de(actori tehnici si econoici" In ca5uri extree se poate deterina relativ usor caretehnologie tre)uie aleasa 0de exeplu intre C;C sau RP" Pentru ulte alte ca5urilinia de dearcatie este vaga se deplasea5a tot tipul si depinde de un nuar de(actori cu iportanta varia)ila dependenti de ca5"
Avantaje tehnologie FDM / MEM: Tehnologie ofce-riendly, silentioasa si sigura; pot produse obiecte si piese utilizabile, paleta destul de larga de materile. Pret extrem de accesibil al printerelor 3 !"ituri si modele asamblate# precum si al consumabilelor !role cu lamente plastic#. Tehnologie simpla de productie care inseamna si usurinta in utilizare.
Dezavantaje tehnologie FDM / MEM: $iteza mica de constructie in cazul unor geometrii mai complexe, posibilitatea existentei unor zone neuniorm printate !layere nelipite#, impermeabilitate redusa, rezolutie si acuratete slaba pentru piese mici si detalii ne !microni#.
3#
$&S'(R &)% MOR( ($$!C!()'
Fas*e and .e**e7 All"elec*ic injec*i,n ),ldin)ac0ines
3-
Ri-0* ,n sc0ed$le 4p until Ma* ',1# the copan* had )een operating onl* *
#,,, 8; as +and and decided *, ac1$ie addi*i,nal injec*i,n ),$ldin- )ac0ines "
Initiall*
decided to change tac8" Ei-0* In*Elec* )ac0ines
currentl* operated at Onia Plast[s production halls" The t
Red$cin- ,+ea*in- c,s*s The eight ne< in2ection oulding achines process TP4 PP A.S and pol*aide (or the production o( *,9s s3i .,,*s and c,)+,nen*s %, c0ildens +$s0c0ais" Prior to coissioning Suitoo 0S7I &eag ran production tests (or all articles in Keran* to ensure that the custoer
39
production o( TP4 s8i )oot heels in a (ourcavit* ould (or exaple the Intellect 19, 9+,
Active%lo<.alance achine (unction uses the expansion o( the copressed elt during the transition (ro in2ection pressure to the holding pressure *endin- *0e c9cle *i)es " Krancea is
(ull o( praise: Ue
As *0e e>*a in5es*)en*
lo< operating costs" Krancea is (ull* satis(ied
F,c$s ,n +ecisi,n Chorus Engineering onitored the coissioning o( the IntElect achines and provided the operator training" A process engineer (ro Suitoo 0S7I &eag carried out the (ine ad2ustents" At the end o( the (irst production
3$
tea ade soe (inal onsite achine optii5ations and provided additional handson achine training " The production is no< running soothl* and Krancea is alread* planning to ove into ne< ar8ets such as autootive and electronics" Ue
Sunino Kroup has )een
S*,n- +a*nes Plastics processing specialist Chorus Engineering srl set up its headZuarters in .ucharest Roania in 1//$" The (ail*run copan* develops *$n3e9 s,l$*i,ns %, n$)e,$s a++lica*i,ns" The specialist
through coissioning delivers a level o( expertise and Zualit* that custoers can rel* on" .ut that is not all: Chorus also provides aintenance parts suppl* and installation as +e*ise 0as cea*ed a +e%ec* s9ne-9 *0a* -enea*es s$ccess%$l +,jec*s'
3+
