UNIVERSITATEA TECHNICA CLUJ NAPOCA

FACULTATEA CONSTRUCTIE DE MASINI

PROIECT

Tehnologii neconventionale

Student : Papp Alexandru Cristian

Anul : 3 Satu Mare TCM

Cuprins:

Tema proiectului......3

Materialu..4

Tehnologic Conventionala...........................................7Mainile de injecie din seria CX - Krauss Maffei..9Itinerar tehnologic17Tehnologia neconventionala FDM.........................22Principiu de lucru FDM.24Timpul de fabricatie a metodei neconventionale si clasica...27Rapid Prototyping..28Itinerar tehnologic FDM30Comparati intre cele doua tehnologii..33

Articol stiintific..35Biblografie.....39Tema Proiectului:

Proiectati tehnologia neconventionala de fabricatie a piesei roata dintataMaterial : Plastic

Seria de fabricatie: 1 buc

Dimensiunile : 100x100x30

Ca tehnologie neconventionala vom folosi tehnologia neconventionala FDM (Fused Deposition Modeling) .Ca tehnologie clasica de fabricare vom folosi injectia de mase plastice.

Material:Primele materiale plastice

Cel mai vechi material plastic este celuloidul, fabricat in Statele Unite in 1870, pentru a inlocui fildesul bilelor de biliard. Cu acest produs, industria incepe sa produca pentru prima oara un tip de material care este folosit la fel de frecvent ca si o substanta naturala. Patruzeci de ani mai tarziu, in 1909, un chimist belgian, emigrat in Statele Unite, Leo Hendrik Baekeland (1863-1944) descopera bachelita, primul plastic considerat a fi un material frumos. Din punct de vedere chimic, bachelita reprezinta o revolutie. Materialele de baza folosite pana atunci pentru fabricarea plasticelor erau obtinute din materiale naturale. Bachelita insa, este fabricata in intregime din produse industriale. Ea constituie deci primul material plastic sintetic. Bachelita s-a folosit la fabricarea unui numar mare de obiecte: telefoane, bijuterii, porttigarete, aparate de radio, etc.

Materialele plastice nu exista in natura. Ele sunt compusi creati artificial in laborator. Numele care li s-a dat aminteste de una dintre propietatile lor fundamentale, si anume plasticitatea, capacitatea de a se deforma sub actiunea unei forte exterioare si de a-si conserva apoi forma care le-a fost data. Exista numeroase procedee de fabricare a materialelor plastice. O galeata, o sticla, o casca de motociclist, o plansa de windsurfing sun toate fabricate din diferite tipuri de plastic. Pentru fiecare obiect, trebuie ales materialul plastic care are calitatile cele mai potrivite: suplete, rigidate, rezistenta la soc, elasticitate, transparenta, greutate mica.

O molecula de baza pentru fabricarea tuturor tipurilor de plastic

In general, produsul de la care se porneste in fabricarea materialelor plastice este naftul, un produs obtinut in rafinariile de petrol. Naftul este un amestec de diferite molecule de hidrocarburi. Acest amestec este adus la temperaturi inalte in prezenta vaporilor de apa, ceea ce provoaca ruperea moleculelor de hidrocarbura si obtinerea de molecule mai mici, molecule de etilena. Etilena este molecula pe care se bazeaza intreaga industrie a maselor plastice.

Materialele plastice: molecul usoare

Micile molecul de etilena sunt unitatile de baza (numite monomeri) ale materialelor plastice. Acestea se obtin asambland monomeri in numar de sute, mii, chiar zeci de mii, pentru a forma molecule uriase lungi catene numite polimeri. Aceasta operatie, polimerizarea, se efectueaza in instalatii industriale, reactoare chimice, la presiuni si temperaturi inalte si in prezenta unor produsi care declanseaza reactia. Tipul de plastic care se obtine depinde de tipul de molecula de baza care a fost polimerizata. Daca se utilizeaza monomeri de etilena, plasticul obtinut se numeste polietilena. Acesta este un material suplu si transparent, folosit la fabricarea sticlelor, a sacilor de plastic si a jucariilor. Polimerizarea se poate face utilizand si molecule derivate din etilena, molecule in care atomii de hidrogen au fost inlocuiti cu atomi de clor sau de fluor. Polimerii obtinuti sunt policlorura de vinil (PVC) si teflonul. PVC-ul este dur, impermeabil si bun izolator electric. El se foloseste la fabricarea prizelor electrice, a tevilor si a materialelor pentru plansee. Teflonul este un material care rezista la caldura (350(C), la frig (-80(C) si la actiunea produselor chimice. De aceea este folosit la captusirea vaselor de bucatarie sau a formelor de patiserie, precum si in numeroase aparate de uz stiintific.

Termoplastice si termorigide

Exista doua mari familii de materiale plastice: materiale termoplastice si cele termorigide. Prima categorie cuprinde plastice care se topesc daca sunt incalzite, unele chiar de la 70(C, altele inspre 120(C. Atunci cand sunt fierbinti si lichide, aceste materiale pot fi turnate in forme sau extrudate, adica trase in fire sau foi. Racindu-se, materialele termoplastice se solidifica si isi pastreaza noua forma. Aceste materiale plastice sunt folosite in special pentru fabricarea obiectelor in serie, cum ar fi sticle, galeti,etc.

In schimb cele termorigide se intaresc la caldura. Astfel, ele sunt mulate la rece pe formele dorite apoi sunt incalzite pentru a se intari. Sau pot fi lasate sa se intareasca dupa ce li se adauga un produs special. Plasticele termorigide se folosesc la fabricarea obiectelor prelucrate manual sau a celor care necesita o fabricatie ingrijita. Asa se fabrica ambarcatiunile, piesele de caroserie, barele de protectie etc.

Tragerea in forma a unui obiect de plastic In industrie se utilizeaza doua procedee de tragere in forma a obiectelor din plastic. Suflarea este flosita pentru fabricarea obiectelor care au interiorul gol, cum sunt mingile, flacoanele, sticlele, popicele.Materia plastica incalzita coboara in forma, in care se injecteaza apoi aer. Aceasta are ca efect intinderea materialului cald pe peretii interiori ai formei. Metoda cea mai utilizata este insa injectarea. Este flosita mai ales pentru fabricarea obiectelor cum sunt pieptenii, periutele de dinti, ustenssilele de bucatarie. Materia plasctica intra sub forma de granule intr-o masina de injectare. Prin incalzire, ea este transformata intr-o pasta mai mult sau mai putin groasa, care este apoi injectata in forma si racita printr-un circuit de apa.

Tehnologia Conventionala:

Masele plastice (plasticul, plural plasticele) sunt produse sintetice de natur organic, anorganic sau mixt, care se pot prelucra uor n diferite forme, la cald sau la rece, cu sau fr presiune.

n 1908, chimistul Jacques Brandenberger descoper celofanul, a crui denumire o patenteaz n 1912. n 1909, belgianul Leo Baekeland breveteaz prima materie plastic sintetic, care avea s i poarte numele: bachelita.Fritz Klatte breveteaz, n 1913, polimerizarea unui gaz, clorura de vinil, i obine policlorura de vinil (PVC). Datorit proprietilor sale (rezisten chimic, greutate mic i pre redus) PVC-ul a avut un puternic impact n domeniul tehnologiei conductelor i instalaiilor.

Materialele termoplastice si termorigide Primele materiale plastice au fost produse din transformarea materialelor naturale. n anul 1859 au aprut fibrele vulcanizate, n 1869 a aparut celuloidul i n 1897 galitul. Primul material sintetic aprut (1908) a fost rina fenolformaldehidic numita bachelit. Exista numeroase procedee de fabricare a materialelor plastice. O galeat, o sticl, o casc de motociclist, o plan de windsurfing sunt toate fabricate din diferite tipuri de plastic. Pentru fiecare obiect, trebuie ales materialul plastic care are calitile cele mai potrivite: suplee, rigidate, rezisten la oc, elasticitate, transparen, greutate mic. In general, produsul de la care se porneste in fabricarea materialelor plastice este naftul, un produs obtinut in rafinariile de petrol. Naftul este un amestec de diferite molecule de hidrocarburi. Acest amestec este adus la temperaturi inalte in prezenta vaporilor de apa, ceea ce provoaca ruperea moleculelor de hidrocarbura si obtinerea de molecule mai mici, molecule de etilena. Etilena este molecula pe care se bazeaza intreaga industrie a maselor plastice. Exista doua mari familii de materiale plastice: materiale termoplastice si cele termorigide. Prima categorie cuprinde plastice care se topesc daca sunt incalzite, unele chiar de la 70C, altele inspre 120C. Atunci cand sunt fierbinti si lichide, aceste materiale pot fi turnate in forme sau extrudate, adica trase in fire sau foi. Racindu-se, materialele termoplastice se solidifica si isi pastreaza noua forma. Aceste materiale plastice sunt folosite in special pentru fabricarea obiectelor in serie, cum ar fi sticle, galeti,etc. n schimb cele termorigide se ntresc la cldur. Astfel, ele sunt mulate la rece pe formele dorite apoi sunt nclzite pentru a se ntri. Sau pot fi lsate s se ntreasc dup ce li se adaug un produs special. Plasticele termorigide se folosesc la fabricarea obiectelor prelucrate manual sau a celor care necesit o fabricaie ngrijit. Aa se fabric ambarcaiunile, piesele de caroserie, barele de protecie etc. n industrie se utilizeaz dou procedee de tragere n form a obiectelor din plastic.

Suflarea este folosit pentru fabricarea obiectelor care au interiorul gol, cum sunt mingile, flacoanele, sticlele, popicele. Materia plastic nclzit coboar n form, n care se injecteaz apoi aer. Aceasta are ca efect ntinderea materialului cald pe pereii interiori ai formei.

Metoda cea mai utilizat este ns injectarea. Este folosit mai ales pentru fabricarea obiectelor cum sunt pieptenii, periuele de dini, ustensilele de buctrie. Materia plastic intr sub forma de granule ntr-o main de injectare. Prin nclzire, ea este transformat ntr-o past mai mult sau mai putin groas, care este apoi injectata n form i racit printr-un circuit de apa. Masele plastice sunt folosite, cu mici excepii, n toate domeniile de activitate. Aceast performan de ptrundere n mai toate sectoarele de activitate se datoreaz proprietilor lor de neegalat vis-a-vis de celelalte materiale: sunt anticorosive, electroizolante, au greuti specifice mici, au proprieti mecanice bune, cost sczut, aspect exterior plcut, se pot prelucra att pe cale mecanic tradiional ct i prin procedee specifice cum ar fi injecia lor, se pot acoperi cu vopsea sau prin galvanizri, permind n felul acesta s capete aspectul dorit de ctre proiectant. Exist ns i unele proprieti care fac dezavantajoas utilizarea maselor plastice, cum ar fi micorarea rezistenei mecanice cu creterea temperaturii, coeficientul de dilatare mare, coeficientul de transmiterea cldurii mic, etc.

Maini injecie mase plastice seria CX - Krauss Maffei

Descriere general

Mainile de injecie din seria CX cuprind segmentul mic i mijlociu n ceea ce privete unitatea de nchidere a mainilor noastre. Acestea au:

- un sistem de nchidere complet hidraulic n 2 platane- o for de nchidere de la 350 kN pn la 6.500kN. - cantitate material injectat de la 13 la 5.453 grame (PS)

Masinile din aceasta gama ofera:

- obinerea unor produse de nalt calitate- pretare perfect la cele mai ridicate exigene- adaptabilitate la cerinele dumneavoastr de producie.- o productivitate i o calitate de invidiat - o gam larg de combinaii ale unitilor de nchidere i injecie existente - posibilitatea alegerii unei maini conform cerinelor dumneavoastr

n funcie de cerinele dvs., v putem oferi maini universale cu funcii multiple sau maini speciale pentru o anumit aplicaie.

Modele de piese

Putei s v configurai propria dumneavoastr main de injecie, potrivit produciei dvs., alegnd una din cele peste 150 de combinaii existente.

Opiuni suplimentare pentru perfoman i flexibilitate CX:

- Presiune de injecie pn la 3000 bari specific- Temperatura de plastifiere de pn la 450C- Turaie nec mrit (hidraulic)- Acionare electric nec- Pomp separat pentru arunctor/miezuri- Acumulator presiune pentru o putere mrit a injeciei

Pompa de acionare asigur mainii debitul i presiunea corespunztoare. Ambele sunt msurate i reglate n interiorul pompei i astfel se reduce considerabil consumul de energie.

Toate presiunile i vitezele sunt introduse digital n unitatea de comand. Ventilele proporionate, acionate electric asigur o repetabilitate ridicat i sunt capabile s menin valorile setate, perioade lungi de timp. Acest lucru este foarte important pentru un ciclu uniform al produciei i o calitate excepional a produselor.

Pentru o reglare mai exact a presiunii i a vitezei i pentru o repetabilitate a valorilor, se poate opta pentru un ventil de reglare adiional pentru procesul de injecie i de plastifiere.

Componentele hidraulice sunt legate la unitatea central de comand a mainii, prin cea mai modern tehnologie BUS, oferind astfel:

- o prelucrare rapid i exact a datelor - imunitate fa de diverse influene exterioare

Mainile din seria CX sunt foarte uor de ntreinut, deoarece:

- componentele se pot monta/demonta cu uurin - ofer un acces rapid la toate elementele hidraulice, oriunde ar fi acestea.

Seria CX are un sistem special de pstrare i curare a uleiului hidraulic.

n modelul de baz, o pomp hidraulic produce presiunea i volumul uleiului pentru toate micrile mainii. Pentru performane mai ridicate sau pentru micri paralele ale mainii, v oferim:

- acumulator de presiune - pompe adiionale ca i opiuni

Aceste maini sunt foarte silenioase, deoarece pompele sunt n interiorul unei carcase izolate fonic.

Unitatea de nchidere

Patru cilindri acioneaz fora de nchidere simetric i asigur distribuia egal a acesteia. Chiar i la o presiune maxim a injeciei, nu exist riscul deschiderii matriei.

Sistemul de nchidere complet hidraulic cu cilindrii ncorporai, permite micri rapide de deschidere i nchidere. Platanul mobil al matriei se fixeaz cu foarte mare precizie pe batiul mainii i astfel platanele sunt paralele fr a exista riscul nclinrii sau dealinierii.

Designul mainii este astfel conceput nct s ofere vizibilitate n partea de nchidere i de ejectare. Pentru facilitarea lucrrilor din zona matriei, uile de protecie din fa i din spate se deschid separat. Ui de protecie separate ajut la accesul n zona duzei i n zona arunctorului.

Sistemul de siguran al matriei:

- se poate regla de la normal la foarte sensibil, (exist pn la 16 poziii) - protejeaz matria - asigur o perioad lung de funcionare a matriei - asigur costuri mici de ntreinere a matriei.

Sistemul autolubrifiant elimin uleiul i grsimea din zona matriei.

Maina este astfel conceput nct s permit montarea cu uurin a unui robot. n zona de ejecie este suficient spaiu pentru diverse opiuni.

De asemenea n zona matriei este spaiu suficient: platanul mobil poate suporta i greuti mari ale matriei.

Aceast main:

- este potrivit pentru producie n camere sterile - confer un mare avantaj, deoarece doar unitatea de nchidere trebuie s stea nuntru, iar unitatea de injecie st afar - reduce spaiul necesar montrii

Unitatea de injecie

Seria CX ofer:

- uniti de injecie i necuri potrivite pentru orice fel de producie - o diversitate de capaciti de lucru - necuri cu diferite diametre, astfel nct s se obin performanele necesare produciei - cea mai bun combinaie pentru cerinele dvs. de producie

Cerinele referitoare la unitatea de plastifiere sunt n continu cretere, datorit motivelor ca:

- continua cretere a volumului materialului care urmeaz a fi plastifiat - temperaturi sczute de topire - o mixare i omogenitate mai bun - noi formule pentru material

Pentru a putea satisface toate aceste cerine, v oferim diverse tipuri de necuri i lucrm n continuare la diversificarea acestor oferte

Tipurile standard de necuri sunt urmtoarele:

nec standard:

nec mixare:

nec HPS universal:

nec HPS automotiv:

Cilindrii necurilor sunt tratai special pentru a putea funciona la temperaturi nalte.Micrile pentru plastifiere sunt acionate hidraulic, dar se poate opta de asemenea pentru o acionare electromotoric, dac plastifierea trebuie s decurg paralel cu alte micri ale mainii. Fora este transferat direct la nec prin pistonul de injecie care este un piston rotativ. Acest mecanism contribuie la reducerea frecrii i are ca rezultat un proces controlat.

De multe ori aditivii folosii pentru mbuntirea procesului sau al produsului final, au un efect duntor asupra necului sau asupra cilindrului acestuia. De aceea, dac este nevoie, v putem pune la dispoziie uniti de injecie protejate special. Materialele i procedeele folosite pentru a proteja unitile de injecie lungesc viaa mainii i asigur o calitate excepional a produselor.

Unitatea de injecie a mainilor din seria CX se poate decupla foarte uor pentru a fi curat i poate fi ridicat apoi cu ajutorul unei macarale. necul acestor maini este codat. La schimbarea unitii de cilindru-nec, maina recunoate diametrul din construcie i i regleaz automat setrile. Greeli i date eronate sunt astfel nlturate.

Unitatea de comand:

Comanda prin microprocesor MC 5, ofer un control simplu asupra mainii.

- procesul este reprezentat simplu i exact pe ecran, fr a excela prin detalii nesemnificative- prin aceast comand se obin analize rapide i exacte ale procesului- operatorul poate s-i dea seama imediat dac maina lucreaz aa cum trebuie i dac necesit unele mbuntiri.

Reprezentarea grafic a procesului:

-este clar- mpiedic introducerea unor date eronate - nlesnete n acelai timp memorarea programului potrivit. Unitatea de comand MC5 se caracterizeaz prin:- comand de proces pe 32 bii cu o procesare rapid a semnalelor pentru o reproducere exact a datelor setate - un sistem de operare multitasking pe 32 bii cu o vitez de prelucrare ridicat pentru vizualizarea valorilor instantanee, graficelor etc.- Memorarea de date pentru valorile proceselor i a valorilor instantanee- Cuplarea rapid la PC- Ecran color TFT 12 - Sistem electric descentarlizat cu conectare n magistral BUS- Conexiune electric de 24 V- Componente standard preexamiante cu o rat sczut de defectare, reduc stocul de piese de schimb i permit o echipare rapid i simpl- Deplasarea este asigurat de senzori de micare rapizi i de nalt precizie (precizia 0,01 - Interfa USB standard pentru stocarea de date, tastatur i imprimant.

Itinerar tehnologic

Procesul de injecie

Prelucrarea prin injecie reprezint procesul tehnologic prin care materialul pe

baza de compui macromoleculari, adus n stare de curgere, este introdus, sub

presiune, ntr-o matri de formare. Dup umplerea matriei, materialul este

meninut sub presiune i ntrit prin rcire n cazul termoplastelor i prin nclzire in cazul polimerilor termoreactivi.

Avantajele formrii prin injecie const n posibilitatea obinerii unor obiecte cu

forme complicate i mrimi diferite, dintr-o gam foarte larg de polimeri.

sunt automate, iar mainile au randament ridicat.

Formarea prin injecie este un proces ciclic, fiecare ciclu cuprinde operaiile:

-dozarea materialului;

-nclzirea i topirea acestuia n cilindrul mainii;

-nchiderea matriei;

-introducerea topiturii, sub presiune, n interiorul matriei;

-solidificarea i rcirea topiturii;

-deschiderea matriei;

-scoaterea produsului injectat.

Reprezentarea grafic a relaiei dintre presiunea n matri i timpul de injecie

este o curb caracteristic ciclului de injecie, figura 3.6

Factori de calitate a produselor injectate

Calitatea superioar a produselor injectate este determinat ndeosebi de doi factori:

a-contracia polimerului;

b-tensiunile interne ale produsului injectat

Tensiunile interne din produsul finit ( accentuate de prezena umpluturii n

rin ) sunt atenuate prin injectarea n matria deschis, care se nchide dup

terminarea procesului de injecie. Acest procedeu de prelucrare se numete

injecie-compresie.

O alt particularitate, la injectarea rinilor termorigide, const n necesitatea

termoizolrii culeei, spre deosebire de culeele de la injectarea polimerilor

termoplastici care trebuiesc s fie nclzite. Presiunile de injecie ale materialelor

termorigide sunt de ordinul a 800-7000 daN/cm

.

Instalaia de injecie

Matria este subansamblul mainii de injecie ce are rolul de a imprima

polimerului o anumit form, cu dimensiuni prestabilite. Matria are mai multe pri

componente i anume: partea de formare, de ghidare, de aruncare etc. figura 3.8

Partea de formare, la rndul ei, este constituit din dou sau mai multe placi,

din miezuri, bacuri i pastile de formare. n plcile de formare se gsesc cavitile;

ele formeaz suprafaa exterioara a produsului.

1 este partea fix a matriei; 2 - partea mobil a matriei; 3 canale de nclzire-

rcire cu agent termic; 4 punctul de contact cu capul de injecie al cilindrului; 5

canalul principal de alimentare; 6- duza matriei; 7- canale secundare de

alimentare a cuiburilor; 8- prag de sigilare la intrarea n cuib; 9- cuib; 10 ghidaje;

11 placa arunctoare; 12 arunctoare pentru scoaterea produsului din matri;

13 coloana de reinere.Parametri procesului de injecie

In figura 3.10 este prezentat principial schema mainii pentru injecia

rinilor termorigide. Ca polimer este folosit o rin fenolic, plastifiat cu un

agregat de tip melc-piston.

Matria este subansamblul cel mai supus uzurii datorit vitezelor mari a curgerii

topiturii prin reeaua de injecie n cuiburi, a regimurilor ciclice de nclzire-rcire,

presiunilor foarte mari (de ordinul zecilor de bari), a ocurilor mecanice i termice

repetate etc.

n timpul funcionarii unei matrie, prile active (plcile de formare, poansonul)

pot fi nlocuite sau rectificate pe msura uzurii lor i a ieirii din toleranele

dimensionale impuse.

Mrirea perioadei de funcionare a matriei depinde i de ntreinerea

acesteia n timpul funcionarii, precum i de evitarea apariiei defectelor specifice

operrii necorespunztoare a mainii de injecie.

Defectele pieselor injectate i coreciile acestora

Complexitatea procesului de injecie, prin dependena de o multitudine de factori,

creeaz premisele apariiei unei game largi de defecte. Fiecare defect, are la

origine una sau mai multe cauze specifice. n funcie de defectul su, defectele

specifice constatate, se iau msurile corespunztoare pentru corecia acestora.

Consideraii teoretice la transferul termic, n procesul de injecie

Uniformitatea distribuiei temperaturii n procesul de injecie al maselor plastice

un impact major asupra productivitii procesului i asupra calitii reperelor

injectate.

O soluie care s rspund acestei cerine, este propus n prezenta

lucrare. Un sistem de rcire proiectat pentru o mai bun prenclzire a matriei n

faza de preinjecie, respectiv de rcire a acesteia n faza ulterioar injeciei care

asigur un control i o uniformitate superioar sistemelor clasice de rcire.

In figura 3.11 este prezentat structura unui ciclu de injecie raportat la

timp. Fazele ciclului de injecie se desfoar n urmtoarea ordine:- nchidere matri;

- poziionarea duzei de injecie;

- umplere cavitate;

- meninere;

- retragere duza de injecie n poziia zero;

- solidificarea topiturii;

- deschidere matri;

- xtragere pies. Tehnologia neconventionala FDM FDM este a doua tehnologie rapide utilizate cel mai des, dup stereolitografie. Un filament din plastic, aproximativ 1/16 inch n diametru, este derulat de o bobin (A) i provizii materialul la o duz de extrudare (B). Unele configuraii ale echipamentului folosit pelete din plastic alimentate dintr-un buncr, mai degrab dect un filament. Duza este nclzit pentru a topi plastic i are un mecanism care permite curgerea materialului plastic topit s fie controlate. Duza este montata ntr-o etap mecanic (C), care pot fi deplasate n direciile orizontale si verticale. Duza este mutata pe masa (D), n geometria necesar, un sirag de mrgele subtire de plastic extrudate pentru a forma fiecare strat. Plasticul se intareste imediat dup ce a fost stropit din duza. ntregul sistem face parte ntr-o camer de cuptor care este tinut la o temperatur imediat sub punctul de topire al materialului plastic. Astfel, doar o cantitate mic de energie termic suplimentar trebuie s fie furnizate de duza de extrudare , si provoaca topirea plasticului. Aceasta asigur un control mult mai bun al procesului.

Structurile de sprijin trebuie s fie proiectate si fabricate pentru orice geometrii proeminente si sunt ulterior eliminate n operaiuni secundare. Mai multe materiale sunt disponibile pentru procesul, inclusiv un polimer nylon ca si ambele tipuri de cear de turnare prelucrabile si de investitii. Introducerea materialului plastic ABS condus la o mai bun acceptare comercial a metodei.. De asemenea, un material de suport companion a fost introdus n acel moment, care a fost usor de ndeprtat prin simpla desprinderea de obiect. Materiale de suport solubile n ap au devenit, de asemenea disponibile, care pot fi ndeprtate prin simpla splare-le. Introducerea recent din policarbonat si poli (fenil), materiale de modelare sulfon au extins capacitile metodei n termeni de putere si domeniu de temperatur. O serie de alte sisteme de polimeri, precum si materialele ceramice si metalice sunt n curs de elaborare.. Tehnologia FDM este destul de rapida pentru piese de mici dimensiuni de ordinul a civa inci cubi, sau cele care au, forma subtire. Ea poate fi foarte lent pentru piese cu sectiuni transversale largi, cu toate acestea. Finisajul de piese produse cu metoda au fost mult mbunttite a lungul anilor, dar nu sunt la egalitate cu stereolitografie. Cel mai apropiat competitor a procesului de FDM este, probabil, imprimarea dimensional. Cu toate acestea, FDM ofer o mai mare putere si o gam mai larg de materiale dect cel putin implementrile de 3DP la Z Corp., care sunt cel mai bine comparabile. Stratasys este singurul furnizor de vest. Tehnologie similara a fost de asemenea n curs de dezvoltare n China.

Principiu de lucru FDM FDM este o metod de prototipuri stratificat care scoate n afar un fir topit de plastic, printr-o duz subtire si topite mpreun strat cu strat pentru a forma un model 3D.

Acest proces poate fi uneori mai economic decat SLA sau SLS.

Cum functioneaza acest procedeu construit in parti?

Un model de calculator este proiectat

Apoi informatia proiectare devine copiata in aparat

Un material termoplastic sub form de filament alimenteaz capete de extrudare cu temperatur controlat. (1 & 5)

Filamentul este apoi nclzit la o stare semi-lichid. (4)

Extrudaii capului si depozitele de material n straturi subiri (~ 0.127mm) pe o spum sau o baz foaie acrilice. (3)

Materialul apoi se solidific la stratul precedent n ~ 0.01s. (6)

A doua duza strange din materiale similare pentru structura de sustinere, dac este necesar. (2)

Avantajele acestui proces sunt:

de nalt rezisten

Costul efectiv

material impermeabil

ABS

Culori materiale multiple

Material:

ABS plastic

ABS

Absi

policarbonat

policarbonat ABS amestec

policarbonat ISO

Polyphenylsulfone FDM, este o tehnologie prototipuri rapide . i este folosit pentru a converti desenele CAD n prile fizice. FDM Prototipuri produc plastic ABS prototip Modele, care au rezistent ridicat si durabilitate. Pentru o list complet a diferitelor Rapid Prototyping Technologies, inclusiv FDM.

Cum lucram in FDMProcesul de depunere FDM fuzionat este aditiv care extrudeaz materialul n straturi. Un filament din plastic este topit si extrudat printr-o duz nclzit. Duza se mut pentru a produce un profil al prii apoi se mut n jos, iar stratul urmtor este construit pe partea de sus pn cnd ntregul model prototip este complet construit. Modelul este complect si nu necesit ntrire. FDM este o alegere excelent pentru orice model 3D care trebuie s reprezinte ndeaproape produsul final n rezistenta si durabilitate. Modelele CAD pot fi produse n circa 24 ore, n functie de mrimea si complexitatea. Cotatii de pret online sunt disponibile pentru piese FDM.

FDM necesit sprijin n timpul procesului de constructie a piesei, cum ar fi modele arhitecturale pot fi construite cu metoda 3DP 3D Printing prototip. Modele complexe cu console nu sunt o alegere bun pentru FDM Fused depunere Modeling.Timpul de fabricatie a metodei neconventionale si clasicaTime savings using a Dimension 3D printer for Prototyping

Time and cost savingsusing a Fortus 400mc3D Production Systemvs. traditional tooling method.

Webinar on Additive Fabrication Technology" \t "_blank"

Rapid PrototypingLa Thogus Products Company, ntelegem importanta termenilor de funcionare si investitie.

Ca un productor de familie a treia generatie, Thogus se angajeaza sa aduca afacerea dvs. cele mai noi tehnologii pentru a creste productivitatea. De aceea am investit n Fused depunere Modeling echipamente (FDM). Aceasta masina rapid prototyping creeaz un solid partea 3-D n mai putin de 24 ore, fr a fi nevoie de scule.

Tehnologie | Inginerie |

Utilaje FDM precizie Thogus "combinat cu 3-D ,capabilitti scanerului permite prototipuri si chiar piese functionale, utilizatorilor finali s fie produse n perioade scurte de timp si pn la o dimensiune de 16" x 14 "x 16" (406 x 355 x 406 mm). Dimensiunile mai mari sunt disponibile la cerere special. Piesele sunt construite cu un strat la un moment dat si a format exact la dimensiunile din dosar CAD, rezultand n bucti precise (n limita a 0.005 inch sau 0.0015 inch oricare dintre acestea este mai mare) realizat din materiale termoplastice rezistente

Rezultate | Economii |

Compania Thogus aduce ideile la viata cu investitie minima ,realizeaza economii de timp extraordinare prin corectarea erorilor la nceputul procesului de prototip, expertii in inginerie Thogus "ajusteaza fisierele pentru performante optime de producie. Dup toate, Thogus Products Company a furnizeaza o mare tolerant, precizie produselor fabricate de peste cincizeci de ani.Material Options: ABSi

ABS-M30

ABS-M30i

PC-ABS

PC-ISO

PC

ULTEM* 9085

PPSF

See technical material information.

Supported File Formats: Pro/ENGINEER

SolidWorks

STL

IGES

Step

Inventor

CATIA

Parasolid

Plus many more

*ULTEM 9085 is a trademark of SABIC Innovative Plastics IP BV

Itinerar tehnologic FDM

Voi explica cum un material pentru FDM, este utilizat de ctre masinile Stratasys pe care le folosim.

Pentru c s se ntmple voi explica mai nti cum funcioneaz FDM.

Fiecare proces de imprimare 3D si familia de imprimante 3D are propriul proces si din aceasta cauza propriei lor tip de material suport si metoda de aplicare a acesteia. Material suport este esential dac pentru orice procedeu de imprimare 3D. Una dintre cele mai comune este metoda FDM Stratasys.

Fused Depunerea Modelarea este un proces de imprimare 3D ....

prin care un model de imprimare pe o tav de montaj (de asemenea, numit plac de baz). Aceast tav se misc n sus sau n jos pe axa Z, aceasta permite modelului s fie construit n nltime. Pentru FDM aceast tav este de fapt un plastic cu un mner care modelul devine atasat si luad tava din aparat cu modelul pe el. Un cap de imprimare se deplaseaz de-a lungul un bar peste X i Y axe (orizontal). Aceasta se bazeaz n sus adncimea si ltimea modelului. Pe acest cap de imprimare exist dou duze. Una este pentru materialul construit, care va face pn modelul final si cellalte pentru materialul de suport. Un filament foarte subtire trece prin cap si este topit acesta este apoi extrudata prin cap si depus pe tava unde se rceste si se ntreste. Masinile Stratasys merg n sus si n jos (orizontal) de-a lungul primul strat al modelului urmrind nti conturu de forma si apoi umplndu-l n. Cnd acel strat se face tava este coborta si capul incepe din nou "circuitul su de materiale si depunerii unde trebuie. i aceasta reprezint o problem, cred c despre o forma simpla de a imprima, cum ar fi o cruce.

Ar fi de 5cm inalta, si ar fi un 5 cm grosime.

Dac vrei s imprimati aceast cruce pe tava de baz, ar face doar un circuit mic s depun primul strat de 5 cm ptrat. Acesta s-ar muta apoi tava jos de .5mm (aceasta variaz) si s depun urmtorul strat tot drumul pn crucea pn cnd ajunge la durata. La intervalul ar ajunge s depun mult mai mult material. Capul trebuie s se orienteze continuu, stiind cnd s se opreasc materiale si sa revina depunerea la "poziia initial pentru a ncepe un nou strat. Aceast miscare sa oprit acolo unde trebuie s nceap din nou. Din acest motiv piesei va fi imprimat mai mult mai repede dac s-ar culcat pe spate. Atunci tava nu ar trebui s fie redusa ct mai mult si imprimant ar putea depune mai mult material de pe fiecare trecere. Acest lucru nseamn, de asemenea, c este mult mai rapid pentru a imprima o grmad de modele pe aceeasi tav atunci ar fi fcut s le faca pe toate n mod individual. Apoi capul se deplaseaz de-a lungul tavi, oricum s-ar putea la fel de bine imprima un strat de trei modele, mai degrab dect doar unul.

Pentru a optimiza timpul masinii, desi toti marii productori de sisteme de imprimare 3D au dezvoltat un software care determin modul n care modelele sunt puse pe tava construita si modul n care acestea sunt orientate. Acest software import, de asemenea, fiierele STL (aproape toate masinile folosesc STL ca un format de fisier standard). Aceasta se numeste calea de extrudare a capului. Stratasys are "pachetul software Insight care calculeaz toate aceste informatii pentru tine. Insight determin, de asemenea, n cazul n care structurile de sprijin trebuie s fie construite.

Deci, de ce are nevoie de imprimare 3D a structurilor de sprijin si suport material? Dac ne imaginm din nou crucea n picioare i cap se deplaseaz n fiecare nivel depunerea materialului lipicios topit la fiecare strat pn cnd ajunge la un interval de cruce, am ntlni o problem.

n cazul n care capul se deplaseaz dincolo de baza crucii care este construita pn n prezent si depozitele materialul pentru fasciculul de cruce, materialul va cdea pur si simplu n jos. n loc de o cruce + vom primi cu susul n jos T. Pentru a contracara aceast problem aparatul va fi depus deja strat peste strat de material suport de-a lungul bazei de cruce pentru toat lungimea i ltimea fasciculului, astfel nct s poat depune materialul construi pe acest material suport.. Material suport este de obicei mult mai ieftin dect materialul real construit, dar vine la un cost si n cazul crucii puteti vedea c ar fi nevoie de o multime de material. Pachete software-ul imprimantei 3D, cum ar fi Insight calculeaza unde ar trebui s fie plasat materialul suport si ce este cea mai eficient in utilizare a acestuia. Oriunde pe un model n care aveti orice fel de unhi, materialu de suport va trebui s fie construit s devin o baz pentru stratul de constructie .Dac vrei s imprimati o sfer , un material suport ar trebui s fie construit n jurul sferei, nc de la baz, tot drumul pn la diametrul de aceasta pentru a sprijini zona n consol a sferei. Imaginile de pe aceasta pagina sunt de la un model Shapeways, SRV-01

Supravegherea navelor de Suveran. Aceasta imprimare a fost un greseal de tipar si a trebuit s-l imprimati din nou, dar din cauza c avem un print 3D frumos, care v arat cum functioneaz material suport. Puteti vedea n mod clar materialul de suport maro. BASS sau Support System este utilizat de Stratasys cu materiale policarbonat. ntr-un model, cum ar fi SRV cu aripi curbate si nasul ascutit subtire imprimanta 3D va imprima mult mai mult material de suport dect materialul real construi. BASS vine n recipiente ca materialul ABS sau policarbonat. Acesta este derulat si topita la fel ca materialul , masina pur si simplu comuta intre duze , in functie de cazul in care are nevoie de sprijin pentru a depune sau de a contrui materiale.

Materialul suport este de fapt ndeprtat cu mna.

O persoana cu mnusi s clesi,trebuie s se rup fiecare bucat maro pn modelul este lsat peste. Alte materiale de suport sunt solubile in ap, care este n general mult mai rapida are nevoie de un fel de instalaie de ap, cum ar fi un furtun de nalt presiune ntr-o camer pentru a elimina toate materialele de la toate colturile si crpturi (foto)

Ambele metode sunt mult mai usor si mai sigur dect alte materiale de sprijin care trebuie s fie eliminate prin folosirea un fel de solvent.

Comparatia intre cele doua tehnologi

Tehnologiile de fabricare stratificata actuale ofera in multeaplicatii o serie de avantaje comparativ cu metodele de fabricatie clsice (subtractive)cum ar fi frezarea, strunjirea gaurirea, si anume:-Se pot crea obiecte oricat de complicate sau de orice complexitate geometrica faraa necesita setari elaborate ale masinilor de prelucrare si fara necesitatea unorasamblari finala;-Obiectele pot fi create din multiple materiale sau cum ar fi compozitele, saumaterialele pot fi variate in mod controlat in orice punct dintr-un obiect;-Sistemele de fabricarea stratificata reduc constructia unui obiect cu formacomplexa la un proces controlabil, simplu si relativ rapid.Bineinteles fabricarea stratificatanu este o solutie universala la problemafabricarii oricarei piese. In multe cazuri tehnologiile traditionale (turnare, deformareplastica, prelucrare prin aschiere, prelucrare pe masini cu comanda numerica CNC) sunt mai economice, mai bine intelese si mai disponibile, permit o selectie extinsa demateriale si ofera acurarete buna sau chiar foarte buna. Totusi, daca necesitatileimplica producerea rapida unei piese sau obiect chiar cu gemetrie de complexitatemoderata, atunci tehnologiile RP prezinta avantaje evidente.Alegerea uneia sau alteia dintre tehnologiile posibile pentru realizarea uneipiese este o problema inginereasca care carei solutie depinde de o multitudine defactori tehnici si economici. In cazuri extreme se poate determina relativ usor caretehnologie trebuie aleasa (de exemplu intre CNC sau RP). Pentru multe alte cazurilinia de demarcatie este vaga, se deplaseaza tot timpul, si depinde de un numar defactori cu importanta variabila dependenti de caz.

Avantaje tehnologie FDM / MEM:Tehnologie office-friendly, silentioasa si sigura; pot fi produse obiecte si piese utilizabile, paleta destul de larga de materile. Pret extrem de accesibil al printerelor 3D (kituri si modele asamblate) precum si al consumabilelor (role cu filamente plastic). Tehnologie simpla de productie care inseamna si usurinta in utilizare.

Dezavantaje tehnologie FDM / MEM:Viteza mica de constructie in cazul unor geometrii mai complexe, posibilitatea existentei unor zone neuniform printate (layerenelipite), impermeabilitate redusa, rezolutie si acuratete slaba pentru piese mici si detalii fine (microni).

FASTER AND MORE EFFICIENT

Faster and better: All-electric injection molding machines win the race!

Ski boots from Rossignol and Lange are well known to skiers all over the world. Similarly, parents with small children are familiar with toys made by Chicco or Artsana: large plastic phones that make funny noises, multicoloured rings and cubes. These different products have one thing in common: they are produced by the same injection moulding facility - Omnia Plast in Bucharest, Romania.

The company, part of the Italian group Sunino, is new to the market and has been producing plastic parts on a production area of 9,170 square meters for only five years. The company also offers pad printing and assembly. Most products are exported, mainly to Europe and the US. With its special plastics processing portfolio, Omnia Plast has already become well established in the market. In consequence, the parent corporation Sunino has successfully moved into the southeast European market.

See the video case historyRight on schedule

Up until May 2014, the company had been operating only twenty hydraulic injection moulding machines: horizontal machines with clamping forces of between 400 and 4,000 kN as well as vertical machines with clamping forces of between 3,500 and 5,000 kN. But the market was growing, business was booming. In the wake of this development, Alexander Grancea, Head of Production at Omnia Plast, was more than ready to expand and decided to acquire additional injection moulding machines.

"Initially, we considered investing in several hydraulic machines. But then we realized that all-electric IntElect machines from Sumitomo Demag (SHI) offer potential for much higher output rates, better precision and energy efficiency. This is when we decided to change tack."

Eight IntElect machines with clamping forces of between 1,000 and 1,800 kN are currently operated at Omnia Plast's production halls. The two IntElect 180 machines (clamping forces: 1,800 kN) are equipped with a handling and automation system from Sepro. All stages of order processing from project engineering right through to commissioning were handled by the Rumanian Sumitomo Demag (SHI) representation Chorus Engineering srl. Grancea was very impressed with the service quality: "The team at Chorus Engineering was highly organized at all times, the team members were full of good ideas and perfectly adhered to our tight delivery schedule."

Reducing operating costs

The eight new injection moulding machines process TPU, PP, ABS and polyamide for the production of toys, ski boots and components for children's pushchairs. Prior to commissioning, Sumitomo (SHI) Demag ran production tests for all articles in Germany to ensure that the customer was provided with optimal machine settings. For the production of TPU ski boot heels in a four-cavity mould for example, the Intellect 160-680 was equipped with ActiveLock and ActiveFlowBalance functions. The controllable ActiveLock non-return valve prevents the backflow of melt into the screw channels right at the onset of the injection phase. This is particular important for the production of sports articles as they require a high degree of precision and constant processes in order to meet tolerances that ultimately ensure the safety of the athlete. The ActiveFlowBalance machine function uses the expansion of the compressed melt during the transition from injection pressure to the holding pressure, which results in higher filling levels in partially filled cavities due to their lower counterpressure. This way, the filling levels are balanced out quickly without extending the cycle times. Grancea is full of praise: "We were able to reduce the cycle times for the production of ski boot heels from 62 to 44 seconds, the cavities were filled evenly and we had much less waste. There was no need to explain why our production and energy costs were reduced - the reasons were obvious", he adds contentedly.

As the extra investment was paid off very quickly, the higher cost of all-electric injection moulding machines compared with hydraulic models was no problem for the Romanian company. Higher output rates, less waste, less energy, virtually no unplanned machine downtimes and easy maintenance - all of these factors equaled low operating costs. Grancea is fully satisfied with his decision: "The machines are easy to operate, our personnel quickly figured out how to use the control system and I am highly impressed with the machines' precision."

Focus on precision

Chorus Engineering monitored the commissioning of the IntElect machines and provided the operator training. A process engineer from Sumitomo (SHI) Demag carried out the fine adjustments. At the end of the first production weeks with the new machines, the team made some final on-site machine optimizations and provided additional hands-on machine training . The production is now running smoothly, and Grancea is already planning to move into new markets such as automotive and electronics. "We want to expand our production and attract new customers in these segments. Faced with an investment decision, I would again opt for all-electric machines from Sumitomo (SHI) Demag because these customers demand products with a high level of precision. I also attach major importance to the fact that these machines consume less energy and produce less waste. These factors are crucial for success. "

Sunino Group has been working with Sumitomo (SHI) Demag for seven years. The company has already been operating a total of eleven injection moulding machines for packaging applications at its Italian production facility and is now continuing the successful partnership in Romania, thanks to Chorus Engineering, who handled the Romanian project with the professional expertise and commitment that is the hallmark of Sumitomo (SHI) Demag.

Strong partners

Plastics processing specialist Chorus Engineering srl set up its headquarters in Bucharest, Romania in 1997. The family-run company develops turnkey solutions for numerous applications. The specialist with a portfolio that ranges from project engineering right through commissioning delivers a level of expertise and quality that customers can rely on. But that is not all: Chorus also provides maintenance, parts supply and installation as well as support for process-related problems and the expansion of existing production lines.

Chorus Engineering has been selling injection moulding machines from Sumitomo (SHI) Demag Plastics Machinery GmbH, Germany, since 2003: joint responsibility and technical expertise has created a perfect synergy that generates successful projects.Bibliografie Proiect TNhttp://www.plastics-bavaria.ro/injectie-mase-plastice-krauss-maffei-masini-injectie-seria-cx.htmhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Mas%C4%83_plastic%C4%83http://www.referat.ro/referate/download/Materialele_plastice_2337.htmlhttp://blog.stratasys.com/blog/fused-deposition-modelinghttp://www.techok.com/fuse-deposition-modeling.htmlhttp://www.alphaprototypes.com/FDM-Fused-Deposition-Modeling.aspxhttp://www.additive3d.com/fdm.htmhttp://www.stratasys.com/http://www.materialise.comhttp://www.thogus.com/fdm.htmhttp://www2.unitbv.ro/LinkClick.aspx?fileticket=RNlTAhF1mRo%3D&tabid=4579http://www.chorusengineering.ro/en/case/faster-and-more-efficienthttps://www.youtube.com/watch?v=Pyttfip_nagPAGE 2