Universitatea ’’Transilvania’’ din Braşov Facultatea...

Rezumatul tezei de doctorat

CERCETĂRI PRIVIND DESIGN-UL PIESELOR TURNATE

1

Universitatea ’’Transilvania’’ din Braşov

Facultatea Ştiinţa şi Ingineria Materialelor

Catedra Utilaj Tehnologic şi Ştiinţa Materialelor

Ing. MUNTEANU M. DIANA MARIA căs. ŢUŢUIANU


REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT

RESEARCHES ON THE DESIGN OF CAST PIECES

ABSTRACT OF THE PH.D. THESIS

Conducător ştiinţific:

Prof. dr. ing. Ioan Ciobanu

BRAŞOV – 2011



2

MINISTERUL EDUCAŢIEI, CERCETĂRII, TINERETULUI ŞI

SPORTULUI

UNIVERSITATEA ”TRANSILVANIA” DIN BRAŞOV

BRAŞOV, B-DUL EROILOR NR. 29, 500036, TEL. 0040-268-413000,

FAX 0040-268-410525

RECTORAT

COMPONENŢA

comisiei de doctorat

numită prin Ordinul Rectorului Universităţii ”Transilvania” din Braşov

nr. 4606 din 27.05.2011

PREŞEDINTE: Prof. univ. dr. ing. Mircea Horia ŢIEREAN

DECAN – Facultatea Ştiinţa şi Ingineria Materialelor

Universitatea ,,Transilvania” din Braşov.

CONDUCĂTOR Prof. univ. dr. ing. Ioan CIOBANU

ŞTIINŢIFIC: Universitatea ,,Transilvania” din Braşov.

REFERENŢI: Prof. univ. dr. ing. Ion CHIRA

Universitatea Politehnica Bucureşti.

Prof. univ. dr. ing. Ioan MĂRGINEAN

Universitatea Politehnica Bucureşti.

Prof. univ. dr. ing. Sorin Ioan MUNTEANU

Universitatea ,,Transilvania” din Braşov.

În conformitate cu instrucţiunile privind conferirea titlurilor ştiinţifice în

România, vă trimitem rezumatul tezei, cu rugămintea, ca eventualele dvs. Aprecieri

sau observaţii să le trimiteţi în scris pe adresa Universităţii ”Transilvania” din

Braşov, până la data de 22.07.2011.

Data, ora şi locul susţinerii publice a tezei de doctorat: Vineri, 22.07.2011, ORA

1100

, SALA W III 4, Catedra UTSM, str. Universităţii nr. 4.



3

CUPRINS

Pagina

Teză Rez.

Capitolul I Importanţa temei şi obiectivele tezei de doctorat

1.1 Rolul şi importanţa turnării pieselor ornamentale

1.2 Obiectivele tezei de doctorat

6

10

4

5

Capitolul II Istoric şi stadiul actual privind estetica obiectelor

realizate prin turnare.

2.1 Evoluţia artei prelucrarii metalelor 12 6

2.2 Design-ul industiral între teorie si practica, între clasic şi modernism 23 6

2.2.1 Scurt istoric 23 6

2.2.2 Etapele dezvoltării designului industrial 25 6

2.2.3 Implicaţiile design-ului asupra universului de obiecte cu utilitate practic 27 6

Capitolul III Consideraţii privind influenţa factorilor estetici

asupra designului pieselor turnate.

3.1 Generalităţi 33 7

3.2 Aspecte ale expresivităţii formelor estetice 35 8

3.2.1 Formă-funcţie-material-ornament în estetica pieselor turnate 35 8

3.2.2 Elementul cromatic în estetica pieselor turnate 45 8

Capitolul IV Cercetari prin simulare pe calculator privind influenţa

unor elemente de design - nervuri, înclinaţii, raze - asupra solidificării

pieselor turnate

4.1 Introducere 49 9

4.2 Studiu privind influenţa lungimii nervurilor asupra solidificării pieselor turnate 56 11

4.3 Studiu privind influenţa grosimii nervurilor asupra solidificării pieselor turnate 67 13

4.4 Studiu privind influenţa înclinaţiilor nervurilor asupra solidificării pieselor

turnate

76 15

4.5 Studiu privind influenţa razelor de racordare asupra solidificării pieselor

turnate

87 17

Capitolul V Aplicarea analizei criteriale în vederea ierarhizării

importanţei materialelor utilizate în obţinerea pieselor de artă şi decor

interior

5.1 Generalităţi. 92 18

5.2 Stabilirea variantelor care sunt supuse analizei 94 18

5.3 Analiza multicriterial avansată a variantelor alese pentru comparare 95 19

5.3.1 Stabilirea criteriilor de comparare 95 19

5.3.2 Determinarea ponderii criteriilor 95 19

5.3.3 Acordarea de note corespunzător fiecărei variante în raport cu criteriile de

comparaţie considerate

96 20



4

5.3.4 Calculul indicelui de performanţă (matricea consecinţelor) 97 20

5.4 Concluzii 98 21

Capitolul VI Cercetari privind aplicarea tehnologiilor de

proiectare şi modelare fizică 3D în vederea obţinerii pieselor turnate cu

design complex.

6.1 Generalităţi privind tehnologiile rapid prototyping 101 22

6.2 Instalaţia şi tehnologiile rapid prototyping utilizate în cadrul tezei 103 22

6.3 Cercetări experimentale privind proiectarea modelelor virtuale cu ajutorul

programelor CAD şi realizarea modelelor fizice pentru turnarea prin prototiparea

rapidă

110 24

6.3.1 Noţiuni generale privind generarea formelor complexe pe calculator 110 24

6.3.2 Etape parcurse în obţinerea modelului virtual 113 24

6.3.3 Etape parcurse în obţinerea modelului fizic 119 26

6.4 Realizarea modelelor virtuale prin scanare 3D şi obţinerea modelelor fizice

pentru turnare prin prototipare rapidă.

125 27

6.4.1 Noţiuni generale privind scanarea 3D 125 27

6.4.2 Etape parcurse în vederea obţinerii modelului virtual prin scanare 129 28

6.4.3 Etape parcurse pentru obţinerea modelului fizic după modelul virtual

scanat

132 29

6.5 Cercetări privind obţinerea matriţelor destinate turnării de modele metalice sau

modele uşor fuzibile.

137 31

6.5.1 Cauciucul siliconic 137 31

6.5.2 Cercetări privind obţinerea matriţelor din cauciuc siliconic cu premodele

obţinute prin 3D Printer.

139 31

6.6 Cercetări privind obţinerea pieselor turnate în matriţele de cauciuc siliconic 145 33

6.6.1 Tehnologia de obţinere de modele sau piese turnate din aliaje metalice în

matriţe din cauciuc siliconic

145 33

6.6.2 Finisarea estetică finală a pieselor turnate din aliaj metalic. 152 34

6.7 Concluzii privind aplicarea tehnologiei RP-Z Printer 450 pentru obţinerea

pieselor cu estetică deosebită

154 35

Capitolul VII Concluzii generale, contribuţii originale, direcţii de

continuare a cercetărilor

7.1 Concluzii generale 156 35

7.2 Contribuţii originale 158 37

7.3 Direcţii de contiunare a cercetărilor 159 37

7.4 Diseminarea rezultatelor cercetărilor

Bibliografie

159

162

38

Curriculum Vitae (romanian language)

Content

Abstract

Bibliografy

Curriculum Vitae (englesh language)



5

Introducere

Teza, CERCETĂRI PRIVIND DESIGN-UL PIESELOR TURNATE, reprezintă un pas,

spre studiul esteticii pieselor, obţinute prin turnare. Este o lucrare cu caracter tehnic, avand ca

baza o temă din industria de piese turnate din aliaje metalice.

Lucrarea debutează, cu un studiu privind transpunerea metalelor in obiecte cu aspect

decorativ. Fonta, bronzul, aluminiul se manifestă în calitatea lor de natură modificată, datorită

focului si a meşterului turnator; natura exprimată într-o diversitate de obiecte cu forme

atrăgătoare dar cu roluri utilitare bine definite.

S-a analizat acea categorie de piese pentru care estetica reprezintă caracteristica importantă

pentru valoarea de întrebuinţare.

Un prim rol al tezei este de a aduce în discuţie şi a cerceta familii de forme derivate din

geometrismul elementar,la nivelul cărora stilul poate fuziona cu frumosul precum şi rolul esenţial

pe care îl are turnarea ca procedeu tehnologic în obţinerea raportului frumos-funcţional la

obiectul de tip design (piesă turnată).

Al doilea scop al tezei este de a cerceta posibilitatea utilizarii unor metode moderne şi rapide

de fabricaţie, pentru a concepe şi realiza obiecte cu estetică deosebită adaptată la funcţional. Se

urmăreşte folosirea softului Maya precum şi tehnologia NextEngine 3D Scaner pentru obţinerea

modelului virtual şi folosirea tehnologiei Rapid Prototaiping în vederea obţinerii modelului fizic.

Prin combinarea acestor metode, se obţin tehnologii simple, eficiente, rapide şi în acelaşi timp

ecologice şi obţinerea unei varietăţi de forme geometrice complexe, uşor de modelat virtual şi de

realizat fizic.

Prezenta lucrare a fost elaborată sub conducerea domnului prof. dr. ing. Ioan Ciobanu căruia

îi aduc mulţumirile mele pentru îndrumările, încurajările şi exigenţa ştiinţifică manifestată în

diverse momente, precum şi pentru analiza atentă a tot ce am realizat în timp.

Aduc, de asemenea, mulţumirile mele domnilor profesori din catedrele Utilaj Tehnologic şi

Ştiinţa Materialelor, Design de Produs şi Robotică din Universitatea „Transilvania” Braşov, care

m-au ajutat de câte ori a fost nevoie.

Un ajutor însemnat am primit din partea următoarelor persoane: conf. Dr. Ing. Munteaunu

Ioan Sorin care a facut posibilă obţinerea modelor fizice cu ajutorul procedeului RP, dl ing.Ţoncu

Valentin, care m-a ajutat la obţinerea modelelor virtuale în programul Maya.

În această perioadă a pregătirii prin doctorat au fost alături de mine părinţii, soţul şi fiul meu,

pe această cale vreau să le muţumesc pentru încrederea şi răbdarea acordată.

Aduc mulţumirile mele celor care au răsfoit paginile lucrării mele şi şi-au exprimat o părere

asupra continutului.



6

Capitolul I Importanţa temei şi obiectivele tezei de doctorat

1.1 Rolul şi importanţa turnării pieselor ornamentale

Teza de doctorat reprezintă o contribuţie în domeniul studiului aspectelor complexe ale esteticii

industriale, corelate cu tehnologiile moderne de proiectare şi de obţinere a pieselor turnate.

Cercetarea are caracter tehnic şi include asociate, elemente de tehnologie şi estetică în vederea

obţinerii de date legate de piese ornamentale turnate[C3, C10].

Rezultatele şi concluziile cuprinse în teza sunt capabile sa răspundă unor probleme legate de:

estetica, proiectarea şi tehnologia turnării pieselor cu aspect artistic din aliaje metalice.

În zilele noastre, apare evidentă preocuparea ca obiectele cu destinaţie practică, să reţină atenţia

şi printr-o estetică plăcută. Din punct de vedere al importanţei funcţiiei estetice, piesele turnate se

împart în trei categorii [C3, C10] :

Piese pentru care estetica reprezintă caracteristica determinantă pentru valoarea de

întrebuinţare.

( ex. statuiete, obiecte de decor interior şi exterior, etc.)

Piese pentru care estetica are o importanţă cumulată cu valoarea de utilizare. În acest caz

forma obiectului este determinată de funcţionalitatea: (obiecte de uz casnic, obiecte de birou,

etc.)

Piese pentru care funcţia estetică nu reprezintă importanţă din punct de vedere al valorii de

utilizare; ( ex. bielă de motor, bloc motor, cutie de viteză, etc.)

Figura 1.1 Jardiniere Verona şi jardiniere Rostrot obţinute din fonta [B2]

În teza de doctorat se vor analiza piese din primele două categorii, pentru care estetica

reprezintă o caracteristica importanta pentru valoarea de întrebuinţare.

În figura 1.1 sunt prezentate două jardiniere turnate din metale, pentru care detaliile artistice au

un rol important.

1.2 Obiectivele tezei de doctorat

Obiectivul de ansamblu al tezei constă în efectuarea unor cercetări destinate îmbogăţirii bazei

de date legate de designul pieselor turnate pentru care estetica joacă un rol important, dar mai ales

în cercetarea unor metode noi de obţinere a pieselor turnate cu forme complexe, prin utilizarea



7

unor tehnologii rapide bazate pe informatică tehnologică. Obiectivele punctuale ale cercetărilor

sunt:

Studiul influenţei unor elemente de proiectare tehnologică şi estetică asupra

solidificării;

Studiul posibilităţilor de aplicare a metodei de analiză multi-criterială avansate pentru a

compararea valorica a unor aspecte legate de designul pieselor turnate (alegerea

materialelor în vederea turnării obiectelor de artă);

Efectuarea de cercetări privind aplicarea unor tehnologii Rapid Prototaiping pentru

obţinerea pieselor cu impact estetic;

Mod de lucru:

Simularea solidificării pieselor turnate cu ajutorul calculatorului;

Analiza multicriteriala pentru evaluarea comparativă a materialelor într-un studiu de

caz;

Cercetări experimentale bazate pe utilizarea informaticii şi a tehnologiei rapid

prototiping (RP) pentru obţinerea pieselor turnate cu impact estetic;

Strategia de cercetare a constat în parcurgerea următoarelor etape de lucru:

Studiu bibliografic, prelucrarea şi evaluarea critică a informaţiilor;

Cercetare documentară legată de impactul esteticii asupra designului pieselor turnate;

Studiu prin simulare pe calculator privind influenţa unor elemente functionale si

tehnologice şi estetice, asupra solidificarii pieselor turnate;

Aplicarea analizei multi-criterial, ca metodă generală de comparare a unor categorii de

produse în vederea evaluării unor aspecte de design, aplicate în domeniul pieselor

turnate ;

Cercetări experimentale privind inovarea şi integrarea unor metode moderne de

proiectare şi fabricaţie, bazate pe informatica tehnologica şi rapid prototyping pentru

obtinerea pieselor turnate cu estetica artstică a designului;

Obiectivele punctuale, metodica de lucru şi strategiile de cercetare par a fi disjuncte, ceea ce ar

putea să producă impresiu unei lucrări heterogene. Această impresie este determinată de însuşi

conceptul de „design de produs” care reuneşte aspecte foarte diferite. Aspectele legate de

obiectivele cercetarii, metodica şi strategia de lucru formează însă un ansamblu de probleme

reunite într-un întreg unitar prin conceptul de „design de produs”.

Capitolul II Istoric şi stadiul actual privind estetica obiectelor realizate

prin turnare.

2.1 Evoluţia artei prelucrarii

metalelor[B1];[B2];[B5];[B8];[B9];[B10];[B11];[B12];[B13];[B14];[B15];[C10]

2.2 Design-ul industrial între teorie si practica, între clasic şi modernism

2.2.1 Scurt istoric [A2];[A3];[A8];[B3]

2.2.2 Etapele dezvoltării designului industrial [B3, C3].

2.2.3 Implicaţiile design-ului asupra universului de obiecte cu utilitate practic

Universul de obiecte utile realizate la scară industrială se schimbă permanent, prin apariţia de

noi produse. Fiecare dintre acestea este în măsură să facă faţă unor cerinţe practice tot mai

diversificate.



8

Statutul obiectului industrial a trebuit modificat: dimensiunea funcţională a fost dublată de cea

estetica. Intre două sau mai multe obiecte, cu aceeaşi funcţionalitate, va fi preferat pe cel care

corespunde mai mult gustului estetic al utilizatorilor.

În figura 2.1 sunt prezentate trei modele de design pentru acelaşi obiect de uz casnic comun,

un storcător de citrice. Acest obiect a fost conceput de autor în scopul sublinierii stilului modernist.

Aceste obiecte au aceeaşi utilitate, dar dimensiunea estetica diferă, ceea ce face ca obiectul sa fie

ales după ultimul criteriu.

Figura 2.1 Modele de design pentru “storcător de citrice” [B16]

Designul aduce, în discuţie dimensiunea practică, în primul rând, si una estetică, în al doilea

rând a obiectelor. La nivelul fiecărui produs, utilul şi esteticul fuzionează. Rezultă că întotdeauna

primează funcţionalitatea, pragmatismul obiectului. Un obiect util poate sa fie oricât de plăcut, dar

daca nu funcţionează în consens cu cerinţele noastre, îşi pierde orice interes. Un automobil, oricât

de frumos ar fi proiectat, daca nu dispune de calităţile tehnice care sa-l facă superior altora ca

obiect util, forma sa estetică va conta foarte puţin.

Designul s-ar traduce, în accepţiunile sale contemporane cele mai frecvente, prin „proiectarea

estetică de obiecte cu finalitate practică”.

Capitolul III Consideraţii privind influenţa factorilor estetici asupra

designului pieselor turnate.

3.1 Generalităţi

Estetica constituie o componentă a unui produs, a unei piese, respectiv a unei piese turnate şi

reprezintă aceea caracteristică legată de formă, volum, suprafaţă, culoare, material, care acţionează

asupra psihicului oamenilor şi determină sau influenţează dorinţa acestora de al privi, de al utiliza

şi în ultimă instanţă de al achiziţiona. În acest fel designul acţionează asupra valorii de piaţă a

produselor.

Tendinţa actuală în obţinerea produselor industriale vizează simplitatea formei, şi anume

conceperea unor forme uşor perceptibile, care să fie privite cu uşurinţă, să fie logice, inteligibile şi

cu o maximă valoare informaţională, dar care să se încadreze în costuri economice favorabile.

Forma exprimă veridic conţinutul. Datorită experienţei, dezvoltării tehnicii şi diversificării

produselor, precum şi sensibilităţii omului, formele au evoluat spre simplitate şi frumos. În general,

ele sunt raţionale şi au o linie elegantă. Formele geometrice şi aerodinamice înlocuiesc formele

convenţionale, creând o atmosferă modernă şi plăcută.



9

În figurile 3.1 – 3.2 se poate observa tendinţa formelor spre simplitate şi ergonomie.

În acest context se realizează tot mai des studii privind influenţa factorilor funcţionali şi

estetici asupra: utilităţii produsului, costului de fabricaţie, uzura morală, dar şi studii de impact

privind influenţa designului asupra utilizatorilor.

Figura 3.1 Forme stilizate pentru ceasul de perete[B20]

Figura 3.2 Mouse turnat din titan[B20]

3.2 Aspecte ale expresivităţii formelor estetice

3.2.1 Formă-funcţie-material-ornament în estetica pieselor turnate

Forma, funcţia şi materialul utilizate la o piesă sunt prin ele însele deţinătoare ale unui complex

esenţial de date: forma îi arată destinaţia şi modul de împlinire a unei anumite funcţii, materialul şi

ornamentul dezvăluie cărei clase sociale a fost destinat obiectul, iar din diferite particularităţi

structurale se pot trage anumite concluzii in legătură cu data, autorul şi locul de fabricaţie.

Forma trebuie adaptată funcţiei. Uneltele de grădinărit din figura.3.3 reprezintă un exemplu

tipic de adaptare a formei la funcţie. Trebuie observat modul inspirat în care caracteristicile

funcţionale sunt îmbinate armonios cu cele estetice.

Pe parcursul evoluţiei istorice a societăţii omeneşti se constată existenţa a două tendinţe de

manifestare a relaţiei dintre formă şi funcţie, si anume:

Forma şi funcţia rămân neschimbate pe durata de viaţă a obiectului (cuiul, ciocanul,

etc.);

Forma variază funcţie de progresul tehnic, funcţia rămânând neschimbată (ex. telefonul,

maşina de scris, maşina de cusut etc. [A8])

Interacţiunea dintre material şi formă se manifestă în două direcţii. În primul rând, forma

depinde de procesele de producţie prin intermediul cărora se poate realiza prelucrarea materialului



10

şi în felul acesta depinde indirect de material. În al doilea rând, proprietăţile materialului

(rezistenţă, elasticitate, greutate) joacă un rol foarte important în determinarea formei.

Forma şi expresivitatea unui produs este caracterizat prin: ritm, proporţie, linii şi suprafeţe,

îmbinări, supleţe, aspect de greutate şi rezistenţă, senzaţie de mişcare, echilibru vizual,

ornamente[A8];[A14];[A15].

Figura 3.3 Adaptarea formei la funcţie – unelte de grădinărit [A8]

3.2.2 Elementul cromatic în estetica pieselor turnate

Alături de formă şi de material, culoarea este una dintre componentele fundamentale ale

esteticii designului. Prin culoarea pe care o conferă obiectelor, metalul constituie un element

expresiv, care caracterizează suprafeţele şi volumele acestora. Culoarea, calitatea suprafeţei pot

influenţa împreună alături de forma geometrică, estetica unui produs.

Capitolul IV Cercetari prin simulare pe calculator privind influenţa

unor elemente de design - nervuri, înclinaţii, raze - asupra solidificării

pieselor turnate

4.1 Introducere

Nervurile, înclinaţiile de turnare şi razele de racordare ale pieselor turnate reprezintă

elemente de design ale pieselor turnate care sunt impuse de necesităţi funcţionale sau

tehnologice.În acelaşi timp acestea au şi un rol asupra esteticii. Nervurile au un rol de a mării

rigiditatea în condiţiile unei mase reduse a pieselor turnate (figura 4.1). De multe ori ele au rol în

transmisia căldurii. Forma, dimensiunile şi aspectul nervurilor are însă şi un impact major asupra

esteticii produselor. Înclinaţiile uşurează extragerea modelelor sau a pieselor turnate din formă.

Razele de racordare au rolul de a preveni ruperea colţurilor formei la demulare sau apariţia unor

fisuri la cald sau retasurii de colţ interior. Aceste elemente, conferă un aspect plăcut pieselor,

facând o trecere lină a contururilor. În acelaşi timp au şi un rol legat de prevenirea accidentărilor la

manevrare.

La nivel estetic general, în toate domeniile (artă, construcţii, arhitectură, construcţii de

maşini, automobile) există o tendinţă de rotunjire a colţurilor prin raze de racordare, cât mai mari şi

de mărire a înclinaţiilor contururilor obiectelor, ceea ce asigură un design plăcut la vedere asupra

privitorilor şi utilizatorilor. Figurile 4.2 – 4. 4 ilustrează această tendinţă, în diverse domenii

(construcţii, mijloace de transport, obiecte casnice)[C9,C8].



11

4.2 Studiu privind influenţa lungimii nervurilor asupra solidificării pieselor turnate

In prima fază a acestei etape a cercetărilor s-a studiat influenţa lungimii nervurilor asupra

solidificării pieselor turnate. Studiul s-a efectuat pentru o piesă cu grosimea de 20 mm şi grosimea

nervurilor bn = 3mm, respectiv bn = 5mm. Geometria şi dimensiunile pieselor turnate şi ale formei

de turnare pentru care s-a realizat studiul sunt arătate in figura 4.5. Studiul s-a efectuat pentru piese

din fontă eutectică, turnate în forme din amestec de formare pe bază de nisip de silice.

Caracteristicile termofizice ale aliajului turnat în piesă şi ale formei de turnare sunt date în tabelul

4.1.

Figura 4.1 Piese cu nervuri pentru consolidarea rezistenţei mecanice

a. Empire State Building b. Capital Gate

Figura. 4.2 Ttendinţa de utilizare a înclinaţiilor şi a razelor în arhitectura modernă

a. Trenul anului 1950 b. Trenul anilor 2000

Figura. 4.3 Tendinţa utilizării de înclinaţii şi raze de racordare în designul trenurilor



12

a. Fier de călcat design vechi b. Fier de calcat design nou

Figura. 4.4 Tendinţa utilizării de înclinaţii şi raze în produse de uz casnic

Figura 4.5 Geometria şi dimensiunile piesei şi a formei de turnare studiată prin simularea solidificării .

Tabelul 4.1. Valorile mărimilor utilizate pentru la simularea solidificării

Nr.

crt. Denumirea mărimii

Simbol

fizic

Unit. de

măsură

Valoa

re

1 Pasul reţelei de divizare a formei Δ m 0,001

2 Diviziunea de timp s 0,02

3 Temperatura mediului exterior Tex 0C 20

4 Coeficient de schimb termic cu mediul exterior αex W/m2/K 10,0

5 Temperatura solidus a fontei turnate Tsme 0C 1150

6 Coeficientul de conductivitate termică a formei λsfo W/m/K 0,85

7 Coeficientul de conductivitate termică în stare solidă

al aliajului turnat λsme W/m/K 40

8 Coeficientul de conductivitate termică în stare

lichidă al aliajului turnat λlme W/m/K 30

9 Căldura specifică a formei Csfo J/kg/K 1170

10 Căldura specifică în stare lichidă a aliajului turnat Clme J/kg/K 850

11 Căldura specifică în stare solidă a aliajului turnat Csme J/kg/K 750

12 Densitatea formei ρfo Kg/m3

1550

13 Densitatea aliajului ρme Kg/m3

6700

14 Căldura latentă specifică de solidificare a aliajului

turnat Lme J/kg

25000

0

15 Temperatura iniţială a formei T0fo 0C 20

16 Temperatura de turnare a aliajului lichid T0me 0C 1350



13

Prin simularea solidificării pe calculator, s-a determinat influenţa lungimii nervurilor asupra

poziţiei nodurilor termice, asupra timpului de solidificare a acestora şi asupra variaţiei temperaturii

şi a fracţiei solidificate în nodurile termice.

În figurile 4.6 ÷ 4.8 este arătată repartizarea izotermelor în piesa turnată şi în formă la

momentul solidificării nodurilor termice în câteva din cazurile studiate pentru nervură cu grosime

bn = 3mm.

Figura 4.6 Aspectul izotermelor în cazul piesei cu nervură cu grosimea bn = 3mm şi lungime Ln = 5mm (la

momentul solidificării tsol=294,34s)





În figurile 4.9 ÷4. 11 sunt prezentate izotermele în cazul nervurilor cu grosime bn = 5mm.





14



Figura 4.11 Aspectul izotermelor în cazul piesei cu nervură cu grosimea bn = 5mm şi lungime Ln = 100mm

(la momentul solidificării tsol=273,98s)

Pe baza rezultatelor obţinute în urma acestui studiu se desprind următoarele concluzii:

- nervurile mult mai subţiri decât peretele pieselor turnate au un efect de răcitor,

determinând micşorarea timpului de solidificare comparativ cu un perete fără nervură;

- efectul de răcitor (cunoscut şi sub denumirea de efect de aripioară) este mai accentuat cu

cât nervurile sunt mai subţiri;

- efectul maxim al răcirii cauzate de nervuri se constată (în cazul situaţiilor studiate, piesă

cu grosime a=20mm, nervură cu grosimea bn= 3mm şi 5mm) la o lungime a nervurilor Ln = 40mm

(adică Ln= 2a, dublul grosimii peretelui piesei turnate);

4.3 Studiu privind influenţa grosimii nervurilor asupra solidificării pieselor turnate

In continuare s-a efectuat un studiu privind influenţa grosimii nervurilor asupra solidificării

pieselor turnate. Studiul s-a efectuat de asemenea pentru o piesă cu grosimea de 20mm. Geometria

şi dimensiunile pieselor turnate şi ale formei de turnare pentru care s-a realizat studiul sunt arătate

in figura 4.5. Lungimea nervurilor s-a menţinut constantă la valoarea Ln = 50mm. Grosimea

nervurilor s-a variat între bn=0mm şi bn = 23mm. Studiul s-a efectuat pentru piesa turnată din fontă

eutectică, în forme din amestec de formare pe bază de nisip de silice. La simulare s-au utilizat

datele termofizice din tabelul 4.1.

În figurile 4.12 ÷ 4.15 este arătată repartizarea izotermelor în piesa turnată şi în formă la

momentul solidificării nodurilor termice în câteva din cazurile studiate.



15

Figura 4.12. Aspectul izotermelor în cazul piesei cu nervură cu grosimea bn=3mm (la momentul solidificării

tsol=262,58s)

Figura 4.13 Aspectul izotermelor în cazul piesei cu nervură cu grosimea bn=9mm (la momentul solidificării

tsol=299,94s)


tsol=355,44s)


tsol=446,16s)

Pe baza rezultatelor acestui studiu se desprind următoarele concluzii:

- nervurile mult mai subţiri decât peretele pieselor turnate au un efect de răcitor,

determinând micşorarea timpului de solidificare comparativ cu un perete de piesă fără nervură;



16

- efectul de răcitor (sau de aripioară) se constată în cazul nervurilor cu grosimea mai mică

decât 0,5a (jumătatea grosimii peretelui piesei);

- efectul maxim al răcirii cauzate de nervuri se constată (în cazul situaţiilor studiate, piesă

cu grosime a=20mm) pentru nervura cu grosimea bn = 3mm);

- la creşterea grosimii nervurilor peste bn = 9mm efectul de răcitor al nervurilor dispare,

creşterea grosimii peste această valoare determină o creştere a timpului de solidificare a piesei

turnate;

- în cazul piesei cu grosimea a=20mm şi a nervurilor subţiri sub bn = 13mm în piesă se

formează două noduri termice, poziţionate simetric faţă de axa nervurii;

4.4 Studiu privind influenţa înclinaţiilor nervurilor asupra solidificării pieselor turnate

În partea a treia a cercetărilor din această etapă, s-a efectuat un studiu privind influenţa

înclinaţiei nervurilor asupra solidificării pieselor turnate. Studiul s-a efectuat de asemenea pentru o

piesă cu grosimea de 20mm. Geometria şi dimensiunile pieselor turnate şi ale formei de turnare

pentru care s-a realizat studiul sunt arătate in figura 4.5. Lungimea nervurilor s-a menţinut de

asemenea constantă şi anume Ln = 60mm. Studiul s-a efectuat pentru nervuri cu grosimea bn =

3mm, 5mm şi 15mm. Înclinaţia nervurilor s-a variat între tgα = 0 şi tgα = 3/20. Piesa este turnată

din fontă eutectică în formă din amestec de formare pe bază de nisip de silice.

S-a determinat prin simulare pe calculator, influenţa înclinaţiei pereţilor laterali ai nervurilor

asupra poziţiei nodurilor termice, asupra timpului de solidificare şi asupra variaţiei temperaturii şi a

fracţiei solidificate în nodurile termice. În figurile 4.16 ÷ 4.21 este arătată repartizarea izotermelor

în piesa turnată şi în formă la momentul solidificării nodurilor termice în câteva din cazurile

studiate.

Figura 4.16 Repartizarea izotermelor la sfârşitul solidificării în cazul înclinaţiei 3/60 la nervura bn=3mm (la






17











18

Pe baza rezultatelor acestui studiu se desprind următoarele concluzii:

- în cazul nervurilor mult mai subţiri decât peretele piesei (3; 5mm), pentru înclinaţii mici

ale pereţilor laterali (tgα = 1/60, ÷ 6/60), efectul de răcitor al nervurii se menţine, în peretele piesei

formându–se două noduri termice simetrice faţă de axa nervurii;

- pe măsură ce înclinaţia pereţilor laterali ai nervurii este mai mare, cele două noduri

termice se apropie de axa nervurii, iar la o înclinaţie mai mare tgα=9/60 cele două noduri termice se

contopesc într-un singur nod plasat pe axa nervurii;

- în cazul nervurilor cu grosime mai mare bn = 15mm, în piesa turnată se formează un

singur nod termic plasat pe simetria piesei, chiar şi în cazul în care nervura nu are înclinaţii

laterale, cu creşterea înclinaţiilor nodul termic se deplasează uşor pe axa y (se depărtează de axa

peretelui piesei spre nervură);

4.5 Studiu privind influenţa razelor de racordare asupra solidificării pieselor turnate

În ultima parte a cercetărilor din această etapă s-a efectuat un studiu privind influenţa

asupra solidificării a razelor de racordare aplicate la intersecţia nervurilor cu peretele piesei turnate.

Studiul s-a efectuat de asemenea pentru o piesă cu grosimea de 20mm, turnată din fontă eutectică

în forme din amestec de formare pe bază de nisip de silice. Geometria şi dimensiunile pieselor

turnate şi ale formei de turnare pentru care s-a realizat studiul sunt arătate in figura 4.5. Studiul s-a

efectuat pentru nervuri cu grosimea bn=3mm şi cu lungimea Ln = 50mm. La joncţiunea nervurilor

cu peretele piesei s-au aplicat raze de racordare intre r= 2mm şi r = 10mm. În figurile 4.22 ÷ 4.23

este reprezentată repartiţia izotermelor şi poziţia nodurilor termice în câteva din cazurile studiate.

Figura 4.22 Repartizarea izotermelor la sfârşitul solidificării Figura 4.23 Repartizarea izotermelor la sfârşitul

în cazul înclinaţiei razei de racordare r=2mm solidificării în cazul înclinaţiilor raze de

racordare

(nervură cu grosimea bn=3mm şi lungime Ln=50mm) r=10mm (nervură cu grosimea bn=3mm şi lungime

Ln=50mm)

Pe baza rezultatelor se desprind următoarele concluzii:

- în cazul nervurilor studiate (cu grosime bn=3mm) valoarea razei de racordare aplicată la

colţurile din zona de joncţiune a nervurilor cu peretele piesei, are o influenţă neglijabilă asupra

solidificării piesei turnate;

- în cazul nervurilor mult mai subţiri decât peretele piesei (3mm), pentru raze de racordare

între r=0÷10mm, efectul de răcitor al nervurii se menţine, în peretele piesei formându–se două

noduri termice plasate pe axa peretelui piese şi simetrice faţă de axa nervurii;

- poziţia celor două noduri termice se modifică foarte puţin la creşterea razei de racordare

de la 0mm la 10mm (cele două noduri se deplasează cu 1÷2mm);



19

Capitolul V Aplicarea analizei criteriale în vederea ierarhizării

importanţei materialelor utilizate în obţinerea pieselor de artă şi decor

interior

5.1 Generalităţi.

În acest capitol s-a efectuat o analiză a diverselor materiale utilizate pentru turnarea pieselor

de artă şi de decor pentru interior. Scopul a constat în implementarea metodei analizei

multicriteriale în studiul problemelor de design al pieselor turnate. S-a pornit de la principalele

proprietăţi tehnologice şi estetice pe care materialele le asigură pieselor de artă obţinute prin turnare

şi s-a aefectuat o analiză multicriterială avansată comparativă a materialelor utilizate pentru

obţinerea pieselor de artă şi de decor interior. S-a calculat un coeficient de performanţă pe baza

căruia s-au ierarhizat produsele analizate, în cazul de faţă materialele destinate execuţiei obiectelor

de artă şi decor interior.

Figura. 5.1 Statuie şi obiecte din bronz

Bronzul se utilizează pentru turnarea obiectelor de artă de exterior (statui, obiecte ornamentale

mari) dar în special pentru realizarea obiectelor de artă şi de decor pentru interior, aşa cum se poate

observa în figura 5.1.

Executarea pieselor din bronz necesită o îndemânare deosebită în obţinerea detaliilor

ornamentelor precum şi precizie, măiestrie, dar mai ales tehnică la prelucrarea modelului şi

turnarea metalului în formă. [C6,C12,C40].

5.2 Stabilirea variantelor care sunt supuse analizei

În cadrul analizei efectuate s-au comparat următoarele materiale prezentate în tabelul

5.1,utilizate pentru turnarea obiectelor de artă şi de decor interior:

Tabelul 5 1. Materiale şi simboluri utilizate in cadrul analizei.

M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11

aur argint bronz alamă platină aluminiu zamac porţelan bazalt răşină

sintetică

sticl

ă



20

5.3 Analiza multicriterial avansată a variantelor alese pentru comparare

5.3.1 Stabilirea criteriilor de comparare

Pentru a realiza analiza comparativă din punct de vedere al performanţelor am stabilit

următoarele zece criterii:

C1 – proprietăţi tehnologice de turnare pentru redarea detaliilor geometrice ale

formelor estetice;

C2 – capacitate de prelucrare a suprafeţelor (prin lustruire, rugozitate controlată,

patinare, etc.);

C3 – capacitate de tezaurizare prin valoarea materialului;

C4 – asigurarea esteticii prin culoarea naturală a suprafeţelor;

C5 – facilitate privind topirea şi turnarea materialului (temperatura de topire, toxicitate,

etc.);

C6 – număr de persoane care au posibilitatea de a-l cumpăra (costul produsului final);

C7 – capacitate de a asigura stabilitatea obiectelor (masivitatea conferită de densitate);

C8 – rezistenţă la acţiunea (eroziunea şi coroziunea) agenţilor atmosferici;

C9 – rezistenţă mecanică a suprafeţelor (duritate superficială);

C10 – rezistenţă mecanică la şocuri (fragilitate).

5.3.2 Determinarea ponderii criteriilor

Rezultatele calculului, coeficienţilor de pondere, pentru criteriile stabilite pentru analiza

materialelor utilizate la realizarea obiectelor de artă sunt date în tabelul 5.3.

Tabelul 5.2. Rezultatele comparaţiei individuale a criteriilor.

Simb

ol

Crite

riu

Ci

C1

C2

C3

C4

C5

C6

C7

C8

C9

C10

Total

Punc

te

p

C1 0,5 0,5 1,0 0,5 1,0 1,0 1,0 0,5 1,0 1,0 8,0

C2 0,5 0,5 1,0 0,5 1,0 1,0 1,0 0,5 1,0 1,0 8,0

C3 0 0 0,5 0 1,0 1,0 1,0 0 0 0 3,5

C4 0,5 0,5 1,0 0,5 1,0 1,0 1,0 0,5 1,0 1,0 8,0

C5 0 0 0 0 0,5 1,0 0 0 0 0 1,5

C6 0 0 0 0 0 0,5 0 0 0 0 0,5

C7 0 0 0 0 1,0 1,0 0,5 0 0 0 2,5

C8 0,5 0,5 1,0 0,5 1,0 1,0 1,0 0,5 1,0 1,0 8,0

C9 0 0 1,0 0 1,0 1,0 1,0 0 0,5 0,5 5,0

C10 0 0 1,0 0 1,0 1,0 1,0 0 0,5 0,5 5,0



21

Tabelul 5.3. Rezultatele calculului coeficienţilor Yi de pondere a criteriilor.

Simbol

criteriu

Puncte

p

Loc

(nivel)

Δp

Nr de

criterii

devansat

e

m

Nr. total

de

criterii

NCRT

Δp’

Coef. de

pondere

Yi

C1 8,0 2,5 7,5 6 10 0 4,400

C2 8,0 2,5 7,5 6 10 0 4,400

C3 3,5 7,0 3,0 3 10 -4,5 1,053

C4 8,0 2,5 7,5 6 10 0 4,400

C5 1,5 9,0 1,0 1 10 -6,5 0,348

C6 0,5 10,0 0 0 10 -7,5 0,080

C7 2,5 8,0 2,0 2 10 -5,5 0,667

C8 8,0 2,5 7,5 6 10 0 4,400

C9 5,0 5,5 4,5 4 10 -3,0 1,750

C10 5,0 5,5 4,5 4 10 -3,0 1,750

5.3.3 Acordarea de note corespunzător fiecărei variante în raport cu criteriile de comparaţie

considerate

La acordarea notelor din acest tabel s-au avut în vedere proprietăţile tehnologice de turnare,

temperatura de topire, culoarea naturală şi proprietăţile mecanice, prelucrabilitatea suprafeţelor,

densitatea, costul şi alte caracteristici ale fiecărui material.

Tabelul 5.4. Note Nji acordate în funcţie de îndeplinirea criteriilor Ci pentru materialele Mj supuse analizei.

Simbol

material

Nota acordată Nji în funcţie de îndeplinirea criteriului

C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10

M1 9 10 10 10 7 5 10 10 9 10

M2 10 9 8 9 8 7 10 9 9 10

M3 10 9 6 10 9 8 10 10 10 10

M4 9 10 6 8 8 8 10 9 9 10

M5 8 9 10 9 7 4 10 10 10 10

M6 10 8 3 7 10 9 8 9 8 10

M7 10 7 2 5 10 9 7 9 6 8

M8 8 9 5 10 8 8 8 10 10 6

M9 8 7 4 7 8 8 9 10 10 9

M10 10 10 2 8 10 10 8 10 9 10

M11 8 9 3 8 8 8 7 10 10 5

5.3.4 Calculul indicelui de performanţă (matricea consecinţelor)

Pe baza notelor din tabelul 5.4 pentru fiecare material s-au calculat coeficienţii valorici parţiali

(factor de performanţă) Fji în raport cu fiecare criteriu Ci. Acest calcul s-a efectuat de asemenea

într-un tabel numit “matricea consecinţelor” tabelul 5.5.



22

Tabelul 5.5. Rezultatele calculului coeficienţilor de valoare parţială Fji şi a coeficienţilor de valoare totală Fjt

pentru materialele Mj supuse analizei.

Nr.

var.

de

mat.

Coeficientul valoric parţial, Fji Coef.

valoric

total

FVj

C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10

Y1=

4,40

Y2=

4,40

Y3=

1,053

Y4=

4,40

Y5=

0,348

Y6=

0,08

Y7=

0,667

Y8=

4,40

Y9=

1,75

Y10=

1,75

Nj1Y1 Nj2Y2 Nj3Y3 Nj4Y4 Nj5Y5 Nj6Y6 Nj7Y7 Nj8Y8 Nj9Y9 Nj10Y

10

10

1

i

i

FjiFVj

M1 39,6 44,0 10,53 44,0 2,44 0,40 6,67 44,0 15,75 17,5 224,89

M2 44,0 39,6 8,42 39,6 2,78 0,56 6,67 39,6 15,75 17,5 214,48

M3 44,0 39,6 6,32 44,0 3,13 0,64 6,67 44,0 17,5 17,5 223,36

M4 39,6 44,0 6,32 35,2 2,78 0,64 6,67 39,6 15,75 17,5 208,06

M5 35,2 39,6 10,53 39,6 2,44 0,32 6,67 44,0 17,5 17,5 213,36

M6 44,0 35,2 3,16 30,8 3,48 0,72 5,34 39,6 14,0 17,5 193,80

M7 44,0 30,8 2,11 22,0 3,48 0,72 4,69 39,6 10,5 14,0 171,90

M8 35,2 39,6 5,26 44,0 2,78 0,64 5,34 44,0 17,5 10,5 204,82

M9 35,2 30,8 4,21 30,8 2,78 0,64 6,00 44,0 17,5 15,75 187,68

M10 44,0 44,0 2,11 35,2 3,48 0,80 5,34 44,0 15,75 17,5 212,18

M11 35,2 39,6 3,16 35,2 2,78 0,64 4,69 44,0 17,5 8,75 191,52

Tabelul 5.6. Clasamentul materialelor utilizate pentru turnarea obiectelor de artă şi decor pentru interior în

funcţie de coeficientul de performanţă total FVj calculat (coeficientul valoric total).

Locul Simbolul

materialului

Denumirea materialului Coeficient valoric total

FVj

1 M1 Aur 224,89

2 M3 Bronz 223,36

3 M2 Argint 214,48

4 M5 Platină 213,36

5 M10 Răşină sintetică 212,18

6 M4 Alamă 208,06

7 M8 Porţelan 204,82

8 M6 Aluminiu 193,80

9 M11 Sticlă 191,52

10 M9 Bazalt 187,68

11 M7 Zamac 171,90

5.4 Concluzii

Analizând rezultatele şi clasamentul redat în tabelul 5.6 se observă că pe primul loc ca

material pentru turnarea pieselor de artă şi decor interior se situează aurul cu un coeficient valoric

de performanţă FVj = 224,89. Pentru bronz a rezultat un coeficient valoric de performanţă FVj =

223,36. Cu acest punctaj bronzul este situat în clasamentul materialelor utilizate pentru turnarea

pieselor de artă şi de decor interior pe locul doi cu un punctaj foarte apropiat de aur şi la o oarecare

diferenţă de argint şi platină.

În concluzie, bronzul, este unul dintre materiale cele mai folosite, indicate pentru obţinerea

acestor obiecte (obiecte de decor interior). Acesta asigură o estetică deosebită dată de eleganţa şi

fineţea formelor şi de geometria ornamentelor şi de culoarea de metal preţios obţinută natural sau

prin patinare, de rezistenţa mecanică şi de mentenanţa calităţii suprafeţelor.



23

Capitolul VI Cercetări privind aplicarea tehnologiilor de proiectare şi

modelare fizică 3D în vederea obţinerii pieselor turnate cu design complex.

6.1 Generalităţi privind tehnologiile rapid prototyping

Apariţia şi dezvoltarea de tehnologii noi cu aplicabilitate în proiectarea şi realizarea

prototipurilor a cunoscut o dezvoltare explozivă odată cu dezvoltarea tehnicii de calcul la sfârşitul

secolului 20. [C23,C24,C25,C26,C27, C28, C29].

Termenul de „Rapid Prototyping” este atribuit acestor noi tehnologii care încep să crească în

importanţă datorită tendinţei producătorilor de a reduce timpii de fabricaţie, de la concepţie până la

desfacerea pe piaţă, precum şi costurile pentru asimilarea şi fabricarea unor noi produse [A7, A12].

Încercând o clasificare a tehnologiilor cunoscute şi utilizate până la momentul actual putem

spune că există patru mari grupe:

1. Tehnologii de prelucrare prin înlăturare de material, care pornesc de la o cantitate mare de

material brut şi înlătura materialul în exces prin folosirea unor metode convenţionale

(strunjire, frezare, rectificare, etc.), sau prin folosirea de metode neconvenţionale

(electroeroziune, prelucrarea cu laser, ultrasunete, etc.)

2. Tehnologii de prelucrare prin redistribuire de material, care pornesc de la o cantitate corectă

de material brut pe care-l redistribuie la forma solicitată prin deformare în stare solidă

(forjare, ştanţare, trefilare, extrudare, etc.), sau redistribuire în fază lichidă sau semilichidă

(turnare, modelare prin injecţie, etc.).

3. Tehnologii de fabricare rapidă a prototipurilor sau Rapid Prototyping – RP, care realizează

piesa prin adăugare de material atât cât este necesar şi unde este necesar.

4. Tehnologii modulare, care se bazează pe execuţia unor elemente modulare cu geometrii

simple, uşor asamblabile în cadrul unui corp solid cu geometrie complexă.

Tehnologiile rapid prototyping îşi găsesc aplicaţii în realizarea pieselor prin turnare din aliaje

metalice în trei direcţii:

La proiectarea pieselor, a modelelor şi a formelor de turnare;

la realizarea modelelor;

La realizarea formelor de turnare;

6.2 Instalaţia şi tehnologiile rapid prototyping utilizate în cadrul tezei

Proiectarea şi realizarea modelelor destinate obţinerii de piese prin turnare prezintă dificultăţi

mai mari şi implică un timp de lucru mai îndelungat în special în cazul pieselor cu design deosebit

cum este cazul pieselor cu ornamentaţii de suprafaţă sau a pieselor cu forme complexe (corp uman,

flori, animale, îmbinări geometrice complexe, etc.). Având în vedere performanţele şi posibilităţile

multiple pe care le oferă tehnologiile rapid prototyping, în cadrul laboratorului de la Facultatea

Ştiinţa şi Ingineria Materialelor am urmărit să realizăm o cercetare privind aplicaţia unei astfel de

tehnologii bazate pe Informatică Tehnologică în vederea obţinerii rapide a unor obiecte cu design

estetic deosebit. În acest sens s-au urmărit două direcţii de IT (informatică tehnologică) de obţinere

a designului modelului:

- design conceput virtual pe calculator;

- design obţinut prin scanare 3D cu ajutorul unei instalaţii specializate.

Cercetările experimentale intreprinse în cadrul tezei de doctorat au urmărit inovarea şi

integrarea unor metode moderne de obţinere a pieselor turnate orientate pe cele două direcţii IT

arătate mai sus. În acelaşi timp s-a urmărit ca metodele de fabricaţie să asigure şi o îmbunătăţire a

performanţelor ecologice ale procesului de fabricaţie a pieselor turnate cu design artistic (piese de



24

artă, piese cu estetică deosebită, cu geometrie complexă, etc). S-au folosit echipamente şi

tehnologii de ultimă generaţie şi anume:

- proiectare asistată cu softul Maya;

- scanare tridimensionala cu NextEngine 3D Scanner si softul aferent;

- realizarea rapidă a prototipurilor cu ajutorul imprimantei 3D, Z Printer 450 .

Tehnologiile inovative conduc la dezvoltarea cunoaşterii concomitent cu dezvoltarea de

produse de calitate. Indiferent cât va evolua tehnologia informatică, nimic nu se va putea compara

cu posibilitatea de a vedea un model în 3 dimensiuni, de aici şi nevoia de a realiza modele 3D.

Figura 6.1 ilustrează această tendinţă.

Nevoia producerii rapide a unor prototipuri cu forme complexe într-un timp foarte scurt, a dus

la dezvoltarea tehnologiilor rapid prototyping (RP) pentru producerea obiectelor unicat sau a

seriilor limitate. Conceptul de fabricaţie permite construcţia de piese cu configuraţie complexă,

pornind de la un model 3D obţinut într-un program de modelare. Acest proces a avut un foarte

mare impact în partea de design. În figura 6.2 este prezentat aparatul Z Printer 450 precum şi

schema de funcţionare.

Figura 6.1 Etape ale utilizării tehnologiei Rapid Prototyping în cadrul cercetărilor

Învederea obţinerii modelelor cu suprafeţe complexe (stânga –desenul şi modelul obţinut pe bază de model virtual,

dreapata – desenul şi modelul obţinut prin scanare)

a) b)

Figura. 6.2 . a) Aparatul Z Printer 450 (utilizat în cadrul cercetărilor) b) schema de funcţionare.



25

6.3 Cercetări experimentale privind proiectarea modelelor virtuale cu ajutorul programelor

CAD şi realizarea modelelor fizice pentru turnare prin prototiparea rapidă

6.3.1 Noţiuni generale privind generarea formelor complexe pe calculator

Un program de modelare şi animaţie 3D este un instrument complex capabil să valorifice

concret imaginaţia şi creativitatea individuală a proiectanţilor. Utilizarea acestui soft pentru

concepţia 3D a produselor avute în vedere în cadrul experimentărilor de la Universitatea

Transilvania din Braşov, reprezintă o contribuţie a autorilor. Softul Maya, reprezintă o aplicaţie

software, destinată modelării grafice tridimensionale şi animaţiei. Este utilizat pe scară largă în

producţia efectelor speciale în cinematografie, în animaţie, cât şi în producţia jocurilor de

calculator.

Softul Maya permite să se conceapă şi să se reprezinte modele virtuale 3D cu orice formă şi

dimensiuni, folosindu-se o suită de unelte animate. În figura 6.3 este prezentata o fereastră de lucru

în acest program.

Informaţia prezentată vizual cu ajutorul acestui program este percepută de om în modul cel mai

natural. Structurile complexe şi relaţiile dintre ele, pot fi percepute într-un timp mai scurt, într-un

număr mai mare şi cu mai puţine erori în prezentarea vizuală decât în oricare alt mod de prezentare.

Figura 6.3 Fereastra de lucru în porgramul Maya (program utilizat în cadrul cercetărilor experimentale în

laboratorul catedrei Utilaj Tehnologic şi Ştiinţa Materialelor)

Cel mai important este faptul că se poate reproduce obiectul şi comportarea lui fără ca acesta să

fie realizat fizic. Aceasta permite să se efectueze corecţii de design rapide cu cheltuieli minime.

Informaţia se poate aplica într-o serie de probleme asociate fabricaţiei, şi anume permite obţinerea

de soluţii tehnice, optimizarea produsului în vederea utilizării unui minim de material în procesul

de fabricaţie şi urmăreşte simplificarea procesului de producţie.

Scopul folosirii programului este de a identifica soluţii pentru îmbunătăţirea procesului de

fabricaţie şi de reducere a costului proiectarii prin modificări care au loc chiar în primele etape ale

ciclului de proiectare.

6.3.2 Etape parcurse în obţinerea modelului virtual

Strategia de cercetare aplicată în această etapă a cercetărilor a constat în utilizarea softului Maya

pentru conceperea 3D a produsului vizat a fi realizat în cadrul cercetărilor experimentale şi apoi

http://ro.wikipedia.org/wiki/Cinematografie

http://ro.wikipedia.org/wiki/Animaţie



26

utilizarea tehnologiei 3D printer, pe instalaţiei Z Printer 450, pentru obţinerea modelului fizic.

În grafica pe calculator mai precis în softul Maya, imaginea unui obiect tridimensional se

generează pornind de la schiţa obiectului. În figura 6.4 este arătată schiţa obiectului şi modelul 3D

care s-a urmărit să se realizeze în cadrul cercetărilor. Obiectul reprezintă un desfăcător de dopuri

pentru sticle având un design special de concepţie artistică pentru a se asigura un impact etetic

plăcut asupra utilizatorilor. Designul implică forme geometrice complexe, reproducând silueta unei

dansatoare. S-a ales un obiect cu dimensiuni reduse cu scopul ca să se încadreze în gabaritul permis

de instalaţia existentă în laboratorul Universităţii Transilvania din Braşov

Modelarea virtuală 3D a solidelor este o tehnică de proiectare, vizualizare şi analiză a modului

în care obiectele reale se reprezintă în calculator. În cazul aplicaţiei experimentate s-a utilizat

modelarea poligonală, obiectele fiind obţinute prin acest procedeu. În figura 6.5 sunt exemplificate

etapele parcurse în timpul modelării poligonale a unor părţi ale corpului uman, forme cu geometrie

deosebit de complexă.

6.3.3 Etape parcurse în obţinerea modelului fizic

În cadrul cercetărilor aplicative realizate în laborator s-a obţinut modelul 3D al produsului

conceput (desfăcător de capace) proiectat în softul Maya.

Figura 6.4 Schiţa modelului conceput şi modelul 3D– (Desfăcător de dopuri) - Prima etapă în proiectarea

modelului virtual realizat în cadrul cercetărilor experimentale

Figura 6.5 Exemplificarea etapelor modelării poligonale 3D pentru corpul şi capul uman



27

Deschiderea programului de printare Zprint. Lansând comanda Print 3D Image Previw se

obţine un raport complet al printării, raport necesar pentru calculul materialelor folosite

şi implicit al costului lor şi analiza fişierului STL de către calculatorul sistemului RP, ca

în figura 6.6

După analiza fişierului STL, urmează secţionarea în straturi succesive a modelului

executat în programul Maya. Secţiunile prin model sunt materializate succesiv prin

solidificarea unor pulberi şi lipirea straturilor succesive de, material cu adeziv. În figurile

6.7 – 6.8 sunt arătate câteva secvenţe de pe parcursul realizării acestei etape. Iar în figura

6.9 este prezentat modelul RP;

Figura 6.6 Raportul complet al printării şi analiza fişierului STL în cadrul aplicaţiei realizate (la proiectarea şi

realizarea obiectului model)

Figura 6.7. Straturile 20 şi 40 depuse la realizarea experimentală a modelului pentru piesa desfăcător de capace

Figura 6.8. Straturile 60 şi 80 depuse la realizarea experimentală a modelului pentru piesa desfăcător de capac



28

Figura 6.9 Modelul3D pentru piesa “desfăcător - siluetă”, realizat prin 3D printer în cadrul cercetărilor

experimentale

6.4 Realizarea modelelor virtuale prin scanare 3D şi obţinerea modelelor fizice pentru turnare

prin prototipare rapidă.

6.4.1 Noţiuni generale privind scanarea 3D

Pentru această etapă a cercetărilor s-a avut în vedere ca strategie de cercetare utilizarea

tehnologiei Next Engine 3D Scaner pentru obţinerea modelului virtual al produsului avut în vedere

a fi realizat prin turnare şi obţinerea modelului fizic 3D de asemenea prin printare 3D pe instalaţia

Z Printer 450.

În figura 6.10 este prezentată tehnologia Next Engine 3D Scaner si softul corespunzator. Acesta

face parte din categoria senzorilor cu laser noncontact şi cei vizuali, care s-au dezvoltat ca şi

alternativă pentru înlocuirea celor cu contact, pentru cazurile când contactul fizic nu este posibil,

de exemplu în cazul suprafeţelor fine sau finisate delicat, superfinisate sau cu asperităţi mari şi

cele cu muchii ascuţite.

Figura 6.10 Piesa reală utilizată în cadrul cercetărilor experimentale, plasată pe suportul dispozitivului de

scanare tridimensionala, cu Next Engine 3D Scaner si softul corespunzator

Unul dintre beneficiile cele mai importante ale scanării 3D este mărirea vitezei cu care poate fi

reprodus un prototip. Metodele tradiţionale (măsurare cu şubler, micrometru), cer ca obiectul să fie

măsurat şi redesenat într-un program CAD. Acest lucru ia mult timp, formele organice fiind



29

aproape imposibil de modelat prin utilizarea acestei metode. Scanarea laser este cea mai bună

atunci când avem de-a face cu asemenea forme.

6.4.2 Etape parcurse în vederea obţinerii modelului virtual prin scanare

In cadrul aceastei etape a cercetărilor s-a urmarit obţinerea unui model virtual 3D cu tehnologia

de scanare NextEngine 3D Scaner si realizarea pe baza acestuia a modelului fizic necesar pentru

turnarea piesei din aliaj metalic prin tehnologia 3D printer.

Pentru realizarea modelului virtual s-a pornit de la o piesă existentă. Piesa este arătată in figura

6.11 şi reprezintă de asemenea un desfăcător de capace (tip medalion).

Tehnologia si respectiv softul Next Engine 3D Scaner permite in grafica pe calculator să se

genereze imaginea unui obiect tridimensional existent, se generază pornind de la scanarea

obiectului figura 6.12

Pentru obţinerea modelului virtual al piesei utilizată în cadrul cercetărilor experimentale s-au

realizat patru scanări din direcţii diferite. In figura 6.13 este prezentată fereastra de lucru a

aplicaţiei Next Engine Core, în cazul piesei desfăcător – tip medalion. Se arată una din cele patru

scanări ale piesei – machetă înainte de procesul de aliniere.

Figura. 6.11 Piesa iniţiala existentă, utilizată pentru scanarea geometriei în vederea obţinerii modelului virtual

Figura 6.12 Fereastra de lucru în NextEngine 3D Scaner şi scanarea piesei

(etape de lucru în cercetările din cadrul tezei)



30

a) b)

Figura 6.13 a) Norul de puncte reprezentand un sector scanat al piesei în

fereastra aplicaţiei Next Engine Scan Core şi b)Model virtual 3D sub forma STL (Cercetare experimentale

realizată în laboratorul Universităţii Transilvania din Braşov în cadrul tezei)

6.4.3 Etape parcurse pentru obţinerea modelului fizic după modelul virtual scanat

Deschiderea programului de printare Zprint. Lansând comanda Print 3D Image Previw se

obţine un raport complet al printării, raport necesar pentru calculul materialelor folosite

şi implicit al costului lor şi analiza fişierului STL de către calculatorul sistemului RP, ca

în figura 6.14

Figura 6.14 Raportul complet al printpării şi analiza fişierului STL în cadrul aplicaţiei realizate

(la proiectarea şi realizarea obiectului model)

După analiza fişierului STL, a urmat secţionarea în straturi succesive a modelului virtual

obţinut prin scanare şi cu dimensiunile dorite. Secţiunile prin model sunt arătate pe

ecranul calculatorului şi sunt materializate succesiv prin întărirea straturilor de pulbere şi

prin lipirea straturilor succesive de material. Momente ale acestei etape sunt arătate în

figurile 6.15 – 6.16;

În figura 6.17 sunt arătate cele două feţe ale modelului fizic finisat, obţinut pe bază de

model virtual scanat;



31

Figura 6.15 Fereastra cu straturile 60 şi 80 depuse la realizarea modelului

Figura 6.16 Figura cu straturile 100 şi 120 depuse la realizarea modelului

Figura 6.17 Modelul finisat RP realizat în cadrul cercetărilor

prin printare după modelul scanat



32

6.5 Cercetări privind obţinerea matriţelor destinate turnării de modele metalice sau modele

uşor fuzibile.

6.5.1 Cauciucul siliconic

În faza a treia a cercetărilor legate de utilizarea tehnologiei PR – 3D printer pentru obţinerea

pieselor metalice cu design (geometrie) complex s-au întreprins aplicaţii în direcţia, punerii la

punct a unor tehnologii inovative pentru obţinerea de modele fizice utilizabile la turnare. S-a

urmărit obţinerea de modele din metale, ceară sau polistiren utilizabile la formare în matriţe din

cauciuc siliconic.

În matriţele din cauciuc siliconic se pot turna materiale foarte diverse: materiale plastice,

materiale ceramice, răşini sintetice, materiale compozite, etc.

Figura 6.18 Matriţe din cauciuc siliconic (tuburi de livrare, model sau matriţă)

În figura 6.18 sunt prezentate matriţe obţinuete din cauciuc siliconic transparent şi opac.

6.5.2 Cercetări privind obţinerea matriţelor din cauciuc siliconic cu premodele obţinute prin

3D Printer.

Etapele parcurse la obţinrea matriţei din cauciuc siliconic în cadrul cercetărilor au fost:

Verificarea premodelelor obţinute prin RP şi identificarea perimetrului maxim al

acestora în vederea execuţiei ulterioare a planului de separaţie al matriţei.

Fabricarea unei cutii din polistiren sau lemn, care să încadreze modelul RP şi în care să

se poată turna cauciucul siliconic în stare lichidă.

turnarea cauciucului siliconic în cutia de formare pentru a obţine prima semimatriţă din

cauciuc siliconic, operaţie reprezentată schematic în figura 6.19 şi fotografii cu

semimatriţele obţinute în figurile 6.20 -6.21;

Figura 6.19 Realizarea matriţei din silicon

(1.Modelul ce urmează a fi reprodus, 2. Baza, 3.Rama, 4. Matriţă silicon)



33

Figura 6.20 Aspecte de la obţinerea semimatriţelor din silicon pentru modelele RP 1(desfăcător – siluetă) şi RP 2

(desfăcător – medalion)

Figura 6.21 Semimatriţele din cauciuc siliconic obţinute în cadrul cercetărilor experimentale

După modelul RP 1(desfăcător – siluetă)

Figura 6.22 Semimatriţele obţinute din cauciuc siliconic, în cadrul cercetărilor experimentale,

după modelul RP 2 (desfăcător – medalion)



34

6.6 Cercetări privind obţinerea pieselor turnate în matriţele de cauciuc siliconic

6.6.1 Tehnologia de obţinere de modele sau piese turnate din aliaje metalice în matriţe din

cauciuc siliconic

Condiţia posibilităţii alegerii procesului tehnologic constă în a putea realiza cea mai bună

corelare accesibilă între proiectare şi cerinţele procesului tehnologic.De regulă, la realizarea unui

produs în primul rând se creează conceptul de formă, după care se studiază posibilităţile procesului

tehnologic şi în final se definitivează conceptul de formă şi procesele de prelucrare şi asamblare pe

cât posibil simultan.

Desenul piesei finite: Forma şi dimensiunile modelelor RP realizate sunt prezentate în figurile

6.23 (desene de execuţie) şi (fotografie).

Figura 6.23 Desenul de execuţie pentru modelul RP 1 şi RP 2

Piesele metalice: Modelele din răşină obţinute prin RP au fost utilizate apoi pentru obţinerea

prin turnare şi prelucrare corespunzătoare, a unor piese metalice, mai rezistente (acestea s-au turnat

din SnPb). Acestea au fost obţinute prin turnarea aliajului metalic în formele (matriţele) din silicon.

Operaţia de turnare a aliajului metalic în matriţele din silicon este arătată în figura 6.24. În figurile

6.25 sunt arătate piesele metalice obţinute după solidificare şi extragerea din formă.

Figura 6.24 Turnarea metalului în matriţa din cauciuc siliconic



35

a)

b)

Figura 6.25 Piesa metalică turnată, în stare brută (model RP 1) după deschiderea semiformelor din silicon; b) după

extragerea din formă

6.6.2 Finisarea estetică finală a pieselor turnate din aliaj metalic.

Funcţionalitatea produselor obţinute, reprezintă capacitatea acestora de a satisface corect

funcţia pentru care au fost concepute. Această caracteristică constituie unul dintre factorii

fundamentali ai esteticii unui produs. În figura 6.26 sunt prezentate cele două desfăcătoare la care

rolul ornamentului şi influenţa lui asupra esteticii obiectului este foarte clar exprimat. Forma

generală este inspirată de anatomia corpului uman, iar motivele ornamentale secundare sunt

inspirate din mediul vegetal. Aceste două domenii de inspiraţie sunt îmbinate armonios în

ansamblul general al produselor.

Figura 6.26 Piesele turnate după finisare



36

6.7 Concluzii privind aplicarea tehnologiei RP-Z Printer 450 pentru obţinerea pieselor cu

estetică deosebită

În cadrul cercetărilor experimentale s-a urmărit aplicarea tehnologiei Z Printer 450 pentru obţinerea

în general a pieselor turnate şi în special a unor piese cu estetică artistică.

S-au obţinut modele după proiecte virtuale realizate pe calculator în softul Maya şi modele

obţinute prin scanare 3D după o piesă prototip. Se pot folosii pentru scanare:

- obiecte existente care se doreşte a fi reproduse;

- piese uzate scose din uz, care trebuie înlocuite; – machete, modele (piese prototip) realizate din

ipsos, lut, lemn de către designeri.

Capitolul VII Concluzii generale, contribuţii originale, direcţii de

continuare a cercetărilor

7.1 Concluzii generale

În urma cercetărilor intreprinse şi a rezultatelor prezentate în cadrul tezei se desprind

următoarele concluzii generale:

1. Concluzii referitoare la designul pieselor turnate.

Designul pieselor turnate şi în general al tuturor produselor are o semnificaţie complexă

fiind determinat de fucţionalitatea pieselor, mentenanţa, tehnologia de fabricaţie, estetica şi cost;

Proiectarea designului unui produs rezolvarea unei multitudini de probleme privind

alegerea materialului, stabilirea formei geomtrice şi a dimensiunilor, stabilirea tehnologiei de

fabricaţie, stabilirea culorii şi a finisajului suprafeţelor;

Din punct de vedere al importanţei esteticii pentru design, piesele turnate se împart în trei

categorii:

- piese pentru care estetica este determinantă pentru utilitate,

-piese destinate altor funcţionalităţi, dar pentru care estetica are impact asupra utilizatorului;

- piese pentru care estetica nu prezintă importanţă pentru utilizator.

2. Concluzii referitoare la influenţa unor elemente de design determinate de funcţionalitate,

tehnologia de turnare şi estetică, - nervuri, raze de racordare şi înclinaţii, asupra solidificării

pieselor turnate.

nervurile subţiri (cu grosimea bn < a/2, grosimea peretelui) au efect de răcitor la

solidificarea pereţilor pieselor turnate;

efectul maxim de răcire a nervurilor se înregistrează pentru lungimea Ln = 2a;

înclinaţiile de turnare mici cu valorile corespunzând unor valori ale unghiului de înclinare

tg α < 0,1 nu influenţează semnificativ solidificarea piesei;

valori mai mari ale înclinaţiilor modifică răcirea pereţilor pieselor turnate, existând

tendinţa de apariţie a unor retasuri în zona de îmbinare cu peretele piesei,

razele de racordare aplicate la colţurile interioare, intersecţia pereţilor pieselor nu

influenţează solidificarea piesei dacă au o valoare de r < a/2;

valori mai mari ale razelor determină formarea unor noduri termice în zona de îmbinare

perete de bază – nervură şi pot cauza retasuri.

3. Concluzii referitoare la aplicarea analizei multicriteriale în vederea ierarhizarii alegerii

materialelor şi a problemelor de design al pieselor turnate.

analiza multicriterială permite să se efectueze analize ştiinţifice legate de designul pieselor

turnate şi în general pentru toate produsele,



37

în cazul pieselor turnate se poate aplica pentru alegerea materialelor, pentru ierarhizarea

tehnologiilor de turnare la fabricarea unui produs, pentru ierarhizarea valorică a mai multor

variante de design ale produselor;

pentru aplicarea acestei metode de analiză în vederea alegerii materialelor în vederea

turnarii unui produs, trebuie să se ia în considerare următoarele criterii: proprietăţile

tehnologice de turnare pentru redarea detaliilor geometrice ale formelor estetice, aspectul

suprafeţelor, capacitatea de tezaurizare prin valoarea materialului, asigurarea esteticii prin

culoarea naturală a suprafeţelor, costul materialelor, rezistenţa mecanică la şocuri,

rezistenţa la acţiunea agenţilor atmosferici;

4. Concluzii legate de posibilitatea utilizării tehnologiei rapid prototyping pentru proiectarea

şi realizarea pieselor turnate cu impact estetic;

utilizarea tehnicii de calcul şi a proiectării pieselor cu configuraţie complexă, cu ajutorul

informaticii tehnologice, necesită utilizarea unor softuri adaptate reprezentării suprafeţelor

complexe tehnologiei; unul dintre softurile posibil de aplicat care a fost utilizat de autor

este softul Maya.

utilizarea scanării 3D şi a proiectării modelelor virtuale prin scanarea unor machete cu

ajutorul tehnologiei are avantajul că se măreşte viteza de realizare a modelelor virtuale, se

pot utiliza pentru scanarea piese existente, machete realizate din materiale plastice la scară

convenabilă pentru execuţie, cu cheltuieli mici de material şi manoperă de execuţie;

modelele virtuale realizate prin proiectare cu softuri specializate sau prin scanare oferă

posibilitatea modificării foarte uşoare şi rapide a dimensiunilor şi de asemenea de a efectua

modificări prin adăugiri de detalii, etc., în raport cu modelele virtuale iniţiale; aceste

modificări se efectuează fără a implica cheltuieli materiale sau de manoperă pentru

modificarea machetelor sau a pieselor supuse scanării;

tehnologiile rapid prototyping oferă avantaje semnificative pentru realizarea modelelor

fizice ale pieselor cu geometrie complexă, reducându-se considerabil durata de execuţie

după definitivarea modelului virtual;

tehnologia 3D Printer este una dintre tehnologiile RP cele mai avantajoase deoarece timpul

pentru realizarea modelelor fizice este mult mai redus, iar fidelitatea redării modelului, a

dimensiunilor şi a suprafeţelor este foarte bună, abaterile dimensionale, deformarea

modelelor realizate sunt mai mici decât la alte procedee RP;

tehnologia rapid prototyping permite obţinerea rapidă în condiţii ecologice, de laborator a

modelelor fizice ale pieselor cu design deosebit în variante multiple fără cheltuieli pentru

materiale, dispozitive specifice turnării, consum de energie şi manoperă specifică turnării;

modelele obţinute prin tehnologii rapid prototyping oferă posibilităti multiple de adaptare o

unor variante de tehnologii pentru obţinerea de modele necesare în vederea turnării în orice

serie de fabricaţie a pieselor cu geometrie complexă, din aliaje metalice,

7.2 Contribuţii originale

Prin cercetările teoretice şi experimentale intreprinse pentru realizarea acestei teze autorii au

adus o serie de contribuţii care au condus la extinderea cunoştinţelor şi la îmbogăţirea bazei de

date în domeniul abordat. Dintre acestea merită să fie subliniate următoarele:

1. Clasificarea pieselor turnate din punct de vedere a importanţei esteticii designului pentru

funcţionalitatea lor;

2. Stabilirea unor corelaţii între estetica pieselor turnate şi perioadele de evoluţie a tehnicii şi a

stilurilor în artă.

3. Rezultatele cercetărilor prin simulare privind influenţa unor factori de design funcţional şi



38

tehnologic – nervuri, înclinaţii, raze - ai pieselor turnate, asupra solidificării acestora şi

asupra posibilelor interferenţe asupra calităţii;

4. Cercetări privind aplicarea analizei multicriteriale în vederea ierarhizării valorice a unor

factori de design, cu exemplificare la alegerea materialelor utilizate la realizarea obiectelor

de artă (decor pentru interior) şi evidenţierea posibilităţilor de extindere a acestei metode la

celelalte aspecte ale design-ului de produs;

5. Evidenţierea factorilor care trebuie luaţi în considerare la efectuarea unei analize criteriale

legate de design-ul produselor în general, şi al pieselor turnate, şi anume factori privind

utilitatea, funcţionalitatea, mentenanţa, tehnologia, aspectul suprafeţelor, aspectul formelor,

etc.;

6. Experimentarea tehnologii informatice pentru realizarea modelelor virtuale ale pieselor cu

geometrie complexă, în vederea turnării, concretizată prin utilizarea softului Maya;

7. Convertirea modelelor virtuale 3D CAD, obţinute cu softul Maya sau/şi cu ajutorul

tehnologiei de scanare NextEngine 3D Scaner în format STL şi transferarea acestora către

instalaţia Rapid Prototaiping (Z Printer 450) pentru obţinerea modelului fizic;

8. Experimentarea tehnologiei rapid prototyping, de obţinere a modelelor fizice din răşină prin

procedeul 3D Printer, pentru a fi utilizate în procesul de fabricaţie a pieselor turnate;

9. Punerea în evidenţă a avantajelor tehnologiilor informatice şi rapid prototipyng de obţinere a

modelelor virtuale şi fizice destinate a fi utilizate în fabricarea pieselor turnate;

10. Evidenţierea şi experimentarea unor variante tehnologice (bazate pe realizarea matriţelor din

cauciuc siliconic sau răşină) pentru obţinerea modelelor din materiale uşor fuzibile (stearină,

parafină, etc.) sau din metale, destinate fabricaţiei de piese turnate (în producţie de serie sau

unicat);

7.3 Direcţii de contiunare a cercetărilor

Rezultatele obţinute în cadrul tezei de doctorat pun în evidenţă posibilităţi de continuare şi

dezvoltare a cercetărilor. În urma unei prime analize în acest sens se pot preciza următoarele

direcţii de continuare a cercetărilor intreprinse:

1. Extinderea studiilor prin simulare pe calculator privind influenţa altor parametrii de design

funcţional, tehnologic şi estetic ai pieselor turnate, asupra solidificării pieselor turnate şi

anume:

Influenţa numarului de nervuri aplicate pe un perete;

Influenţa distanţei dintre nervuri,

Extinderea studiilor la o gamă dimensională mai mare de valori a parametrilor studiaţi,

etc.;

2. Extinderea şi exemplificarea concretă a aplicării analizei multicriteriale pentru ierarhizarea

unor aspecte legate de design la o diversitate mai mare de piese turnate (piese pentru care

factorul estetic prezintă importanţă diferită) dar şi pentru compararea unor produse cu utilităţi

similare, dar cu design diferit;

3. Extinderea cercetărilor privind punerea la punct a unor tehnologii de obţinere a modelelor

fizice a pieselor cu design complex prin alte tehnologii rapid prototyping în combinaţie cu alte

tehnologii informatice

4. Realizarea de cercetări care pe baza aplicării tehnologiei RP, 3D Printer, să urmărească punerea

la punct a unor tehnologii şi mai eficiente, de obţinere a modelelor metalice sau pierdute (ceară,

polistiren) destinate executării formelor pentru turnarea pieselor complexe din aliaje metalice;

7.4 Diseminarea rezultatelor cercetărilor



39

Cărţi publicate.

1. Ciobanu Ioan, Ţuţuianu Diana, Munteanu Sorin, Bedo Tibor, Crişan Aurel – Încursiune

privind designul pieselor turnate, Editura Universităţii Transilvania din Braşov, Braşov, Ro, 2011,

ISBN 978-973-598-916-3

Articole publicate în reviste

Reviste indexate ISI

1. Ciobanu I., Ţuţuianu Diana - Analysis of materials used for the casting of art works,

Metalurgia Internaţional, nr.12, 2008., pag. 34-41, ISSN 1582-2214

2. Tutuianu Diana, Munteanu S. I., Ciobanu I. - Tehnologies for 3D Design and Phisical

Modeling for Obtaining Castings with Artistic shapes, Metalurgia Internaţional, nr.5, 2011, pag.

105 - 108, ISSN 978-973-598-916-3

Reviste BDI

3. Ciobanu I., Ţuţuianu Diana - Estetica, element valoric al pieselor turnate, Metalurgia, nr.1,

2006, pag. 3-8, ISSN 0461/9579

4. Ciobanu I., Munteanu S.I., Diana Ţuţuianu - Consideraţii privind elementele de decor

obţinute prin turnare utilizate pentru realizarea esteticii obiectelor, Metalurgia, nr.6, 2006, pag. 15 -

22, ISSN 0461/9579

5. Diana Ţuţuianu, Ciobanu I. - Comparaţie între estetica pieselor ornamentale realizate prin

turnare sau prin forjare, Metalurgia, nr.9, 2007, pag. 25-29, ISSN 0461-9579

6. Ciobanu I., Ţuţuianu Diana - De ce se toarnă obiectele de artă din bronz, Metalurgia, nr.9,

2008., pag. 21-31, ISSN 0461-9579

7. Tutuianu Diana, I., Ciobanu I. - Cast Metal Alloy Components for Street Furniture,

Metalurgia, nr.10, 2009., pag. 27-29, ISSN 0461-9579

8. Ciobanu I., Tutuianu Diana, Bedo T., Crişan A. - Influence of inclination and corner radii

apllied to ribs on the solidification of cast parts, Cercetări Metalurgice si noi materiale nr..1, 2011,

pag. 11 – 26, ISSN, 1221 - 5503

9. Ciobanu I., Tutuianu Diana, Bedo T., Crişan A. - Study on the influence of rib geometry on

the cast part solidification, Metalurgia nr..1, 2011, pag. 39 – 47,. ISSN 0461-9579

10. Ciobanu I., Tutuianu Diana, Jiman V., Munteanu S. I. - Metallurgy and History,

Metalurgia nr.3, 2011, pag. 51 – 57,. ISSN 0461-9579

Reviste clasificate C

11. Ciobanu I., Ţuţuianu Diana - Importanţa esteticii pentru valoarea de utilizare a pieselor

turnate, Revista de turnătorie, nr.5-6, 2006, pag.9–,12 ISSN 1224-21-44

12. Ciobanu I., Ţuţuianu Diana - Importanţa bronzului pentru turnarea pieselor de artă, Revista

de turnătorie, nr. 7-8, 2008, pag 20–25, ISSN 1224-21-44

13. Ciobanu I., Ţuţuianu Diana, Bedo T., Crişan A. - Piese turnate – Istorie – Obiective

turistice, Revista de turnătorie, nr. 5 -6, 2010, pag..16-20 , ISSN 1224-23-25

Lucrări publicate prezentate la conferinţe ştiinţifice internaţionale şi publicate în buletine

ştiinţifice

14. Ţuţuianu Diana, Ciobanu I. - Consideraţii privind implicaţiile tehnologice şi estetice ale

înclinaţiilor de turnare şi ale razelor de racordare in cazul pieselor turnate, Sesiunea de comunicări

ştiinţifice cu participare internaţională Terra Dacică - România mileniului trei. Acad. Forţelor

aeriene Henri Coandă Brasov,5-6 mai 2006, An VII, nr.1, CD- ISSN 1453 – 0139

15. Ţuţuianu Diana, Ciobanu I., Munteanu S. I. - Utilizarea elementelor de decor obţinute

prin turnare pentru valorificarea esteticii obiectelor, Sesiunea de comunicări stiinţifice cu



40

participare internaţională Terra Dacică- România mileniului trei. Acad. Forţelor aeriene Henri

Coandă Brasov,5-6 mai 2006, An VII, nr.1, CD- ISSN 1453 – 0139

16. Ţuţuianu Diana, Ciobanu I. - The aestethetic and the value of the moulded decorative

objects. ARTCAST 2008, 4th Internaţional Casting from Rigor of Technique to Art, Dunarea de

Jos University of Galaţi, Faculty of Metallurgy and Materials Science, 9-10 may, 2008, Galaţi,

Europolus Publishing House, pag. 17-20

17. Ţuţuianu Diana, Ciobanu I. - A few aspects about the craftsmansship and the artistic

refinement of the art objects moulded in Bronze, ARTCAST 2008, 4th Internaţional Casting from

Rigor of Technique to Art, Dunarea de Jos University of Galaţi, Faculty of Metallurgy and

Materials Science, 9-10 may, 2008, Galaţi, Europolus Publishing House, pag. 33-39

18. Ţuţuianu Diana, Ciobanu I. - Analogies, Diferences and Interferences between the

moulded metal and glass, wood and pottery, ARTCAST 2008, 4th Internaţional Casting from Rigor

of Technique to Art, Dunarea de Jos University of Galaţi, Faculty of Metallurgy and Materials

Science, 9-10 may, 2008, Galaţi, Europolus Publishing House, pag. 49-52

19. Crisan A., Ţuţuianu Diana, Bedo T., Ciobanu I. - Influence of Inclinations Applied to

Ribs on the Solidification of Cast Parts, ARTCAST 2010, 5th Internaţional Casting from Rigor of

Technique to Art, Dunarea de Jos University of Galaţi, Faculty of Metallurgy and Materials

Science,14-15 may, 2010, Galaţi, Galati University Press, pag. 223 -230

20. Crisan A., Ţuţuianu Diana, Bedo T., Ciobanu I. - Influence of Corner Radii Applied to

the Joining Area of the Rib to the Part Wall on the Solidification of Cast Parts, ARTCAST 2010,

5th Internaţional Casting from Rigor of Technique to Art, Dunarea de Jos University of Galaţi,

Faculty of Metallurgy and Materials Science,14-15 may, 2010, Galaţi, Galati University Press, pag.

231 -236

21. Ciobanu I., Ţuţuianu Diana, Bedo T., Crişan A. - ARTCAST 2010, 5th Internaţional

Casting from Rigor of Technique to Art, Dunarea de Jos University of Galaţi, Faculty of

Metallurgy and Materials Science,14-15 may, 2010, Galaţi, Galati University Press, pag. 351 -359

22. Ciobanu I., Ţuţuianu Diana, Bedo T., Crişan A.. - Influence of Rib Thickness on the

Solidification of Cast Parts, ARTCAST 2010, 5th Internaţional Casting from Rigor of Technique to

Art, Dunarea de Jos University of Galaţi, Faculty of Metallurgy and Materials Science,14-15 may,

2010, Galaţi, Galati University Press, pag. 360 -369

Bibliografie selectiva

A-( PUBLICAŢII ) [A2] Achim I., Achiţei G., si Colectivul: Dicţionar de estetică generală, Editura Politică, Bucureşti, 1972;

[A3] Achim I.: Introducere în estetica industrială, Editura Stiinţifică, Bucureşti,1969;

[A7] Bâlc N.: Tehnologii neconvenţionale, Editura dacia, Cluj – napoca, 2001

[A12] Berce P., Bălc N. O nouă familie de tehnologii de fabricaţie rapidă a prototipurilor, conferinţa

Internaţională de Comunicări Ştiinţifice TMCM ’96, Iaşi, 24 – 25 mai, 1996, vol III, pag. 257 – 265

[A14] Bucătaru, M.,: Stiluri şi ornamente la mobilier vol.I, Universitatea din Braşov Bibliotecă, 1988;

[A15] Bucătaru, M.,: Stiluri şi ornamente la mobilier vol.II, Universitatea din Braşov Bibliotecă, 1988;

B-( INTERNET- WEB )

[B1] Cismea-apa-perete-fonta-curte-parc, adresa:

http://www.kronemag.com/cismea-apa-perete-fonta-curte-parc-609-p-913.html?cPath=94

[B2] Jardiniera Flori "VERONA", internet, adresa:

http://www.mobilierparc.ro/jardiniera-flori-verona-p-953.html?cPath=73_90

[B3] Design si estetica marfurilor, Prof.univ.dr. Rodica Pamfilie; Conf.univ.dr.Roxana PROCOPIE, internet,

adresa:

http://www.biblioteca-digitala.ase.ro/biblioteca/carte2.asp?id=56&idb=

http://www.mobilierparc.ro/jardiniera-flori-verona-p-953.html?cPath=73_90

http://www.biblioteca-digitala.ase.ro/biblioteca/carte2.asp?id=56&idb



41

[B5] Metalurgia timpurie, internet, adresa:

http://www.scoalaweb.ro/?m=201011

[B8] Vasele de bronz în arta primitivă chineză, internet, adresa:

http://www.galeriadearta.com/arte-minore/vasele-de-bronz-in-arta-primitiva-chineza-366.htm

[B9] Clopotele în cultul creştin, internet, adresa:

http://www.crestinortodox.ro/diverse/96090-clopotele-in-cultul-crestin

[B10] Targul de antichitati, internet, adresa:

http://targantichitati.blogspot.com/

[B11] Colectie tunuri, internet, adresa:

http://www.okazii.ro/catalog/44299543/colectie-tunuri.html#galerie

[B13] Sankt-Petersburg,internet, adresa:

http://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Sankt_Petersburg_Dekabristenplatz_2005_c.jp

[B15] Turnul_Eiffel, internet, adresa:

http://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Turnul_Eiffel.jpg

[B16] Storcator de citrice, interne, adrese:

http://www.architetturaedesign.it/index.php/2006/11/18/juicy-salif-philippe-starck.htm

http://www.pentrugatit.ro/index.php?productID=218&sort=Price&direction=ASC

http://storcator-citrice.compari.ro/delonghi/ks-5000-h-p29273126/

[B20] Concepte, unicate,obiecte de lux, internet, adresa:

http://www.azivreau.ro/gadget/concepte-unicate-obiecte-de-lux-%E2%80%93-5/

http://www.azivreau.ro/home-deco/ceas-de-perete-carpe-diem/

C-( LUCRĂRI ALE AUTORILOR )

[C3] Ciobanu I., Ţuţuianu Diana - Estetica, element valoric al pieselor turnate, Metalurgia, nr.1, 2006,

pag. 3-8, ISSN 0461/9579

[C6] Ciobanu I., Ţuţuianu Diana - De ce se toarnă obiectele de artă din bronz, Metalurgia, nr.9, 2008.,

pag. 21-31, ISSN 0461-9579

[C8] Ciobanu I., Tutuianu Diana, Bedo T., Crişan A. - Influence of inclination and corner radii apllied to

ribs on the solidification of cast parts, Cercetări Metalurgice si noi materiale nr..1, 2011, pag. 11 – 26, ISSN,

1221 – 5503

[C9] Ciobanu I., Tutuianu Diana, Bedo T., Crişan A. - Study on the influence of rib geometry on the cast

part solidification, Metalurgia nr..1, 2011, pag. 39 – 47,. ISSN 0461-9579

[C10] Ciobanu I., Tutuianu Diana, Jiman V., Munteanu S. I. - Metallurgy and History, Metalurgia nr.3,

2011, pag. 51 – 57,. ISSN 0461-9579

[C12] Ciobanu I., Ţuţuianu Diana - Importanţa bronzului pentru turnarea pieselor de artă, Revista de

turnătorie, nr. 7-8, 2008, pag 20–25, ISSN 1224-21-44

[C23] Ciobanu I. - Realizarea rapidă a modelelor şi a prototipurilor prin stereolitografie, Metalurgia nr

4/1997,. pag 49-55

[C24] Ciobanu I.- Streolitografia viitorul în turnarea metalelor, Revista de turnătorie, nr. 2/1997, pag 3-

[C25] Ciobanu I., Geamăn V., Munteanu S. - Realizarea formelor şi miezurilor fără model şi cutii de

miez, ultima noutate în domeniul turnării metalelor, Revista de turnătorie, nr 3,1997 pag. 24 -25

[C26] Ciobanu I.,Geamăn V. - Procedeu de realizare rapidă a modelelor pentru turnătorie şi matriţe prin

decupare cu laser, Metalurgia, nr. 1 1998, pag. 32 – 37, ISSN 0461/9579

[C27] Ciobanu I.,Geamăn V., Munteanu S. - Realizarea formelor şi miezurilor din amestecuri de formare

termoreactive prin polimerizarea cu ajutorul laserului, Metalurgia, nr. 2, 1998, pag. 40- 42 ISSN

0461/9579

[C28] Ciobanu I., Geamăn V.,Munteanu S. - Realizarea rapidă a matriţelor pentru modele uşor fuzibile

prin sinterizarea pulberilor metalice cu laser, Metalurgia, nr. 7, 1998,pag. 66 – 69, ISSN 0461/9579

[C29] Geamăn V.,Ciobanu I., Crişan A, Munteanu S.I. - Recent advances in rapid hard tooling,

Metalurgia International, nr.3, 2006, pag.33-36, ISSN 6461-9579

[C40] Cruceru Ruxandra, Ciobanu I. - Analiza multi-criterială a unor investiţii în turismul românesc.,

Recent, nr.1(22), 2008., pag. 27-34, ISSN 1582-0246.

http://www.galeriadearta.com/arte-minore/vasele-de-bronz-in-arta-primitiva-chineza-366.htm

http://www.crestinortodox.ro/diverse/96090-clopotele-in-cultul-crestin

http://www.pentrugatit.ro/index.php?productID=218&sort=Price&direction=ASC

http://www.azivreau.ro/gadget/concepte-unicate-obiecte-de-lux-%E2%80%93-5/



42

Curriculum vitae

Informaţii personale

Nume / Prenume

Adresă Garoafelor 5, Braşov, România

Mobil: 0740070917

Fax

E-mail [email protected]

Naţionalitate Română

Data naşterii 17.07.1977

Starea civila Casatorita

Experienţa profesională

Perioada 2008 -

Numele firmei S.C Global Proiect S.R.L Braşov

Funcţia sau postul ocupat Inginer de cercetare in ingineria sanitara si protectia mediului

Numele şi adresa angajatorului Peleanu Didona, Str. B.P.Hasdeu nr.4

Tipul activităţii Arhitectură

Perioada 2004 - 2005

Numele firmei S.C. Tiny Creatures S.R.L. Brasov

Funcţia sau postul ocupat Modelator 3D ( Maya )

Numele şi adresa angajatorului Octavian Ţuţurea, Str. Dobrogeanu Gherea nr.4

Tipul activităţii Filme desene animate


Numele firmei Universitatea Transilvania Brasov

Funcţia sau postul ocupat Doctorand

Numele şi adresa angajatorului 500058 Braşov, Str. Universităţii nr. 4

Tipul activităţii Cercetare




43

Numele firmei S.C. Adeline S.R.L. Braşov,

Funcţia sau postul ocupat Pictor decorator

Numele şi adresa angajatorului -

Tipul activităţii Obiecte artizanale

Educaţie şi formare

Perioada 2003-2011

Numele instituţiei de învăţământ Universitatea Transilvania Braşov,


Teza de doctorat Cercetări privind design-ul pieselor turnate

Perioada 2009-2010



Studii Postuniversitare de specializare Poluare, protectia si managementul mediului

Lucrarea de diplomă Eco-design in ingineria industriala. Softuri de proiectare si tehnologii inovatoare




Specializare Turnarea Metalelor

Lucrarea de diplomă Fucţionalitate şi estetic la proiectarea produsului „Maşina de tocat carne”


Numele instituţiei de învăţământ Grup Şcolar Industrial „Mecanica”

Specializare Optician montator de aparatură optică-mecanică

Activitate ştiinţifică

Teza de doctorat Cercetări privind designul pieselor turnate

Referate Studiul privind corelarea între designul pieselor turnate şi construcţia lor;

Studiul privind impactul designului asupra factorilor tehnologici şi economici

în producţia de piese turnate;

Studiul privind reproiectarea unor piese turnate în condiţii de design îmbunătăţit

Nr. articole publicate

(lucrări ştiinţifice) 22

Membru în organizaţii profesionale

Asociaţia tehnică de turnătorie din România (A.T.T.R)

Aptitudini şi competenţe

Limbi străine Engleză (citit, vorbit, scris,) mediu

Competenţe şi aptitudini de utilizare a

calculatorului

Maya , ArchiCAD, Microsoft Office

Competenţe şi aptitudini artistice Creaţia artistică, desenul, designul de produs

Permis de conducere Categoria B



44

CONTENTS

Page

Thesis Abs.

Chapter I The importance of the theme and the objectives of the PhD

thesis

6

10

4

5

1.1 The role and the importance of the casting of decorative pieces

1.2 The objectives of the PhD thesis

Chapter II Historic and present status of the aesthetics of the objects

obtained by casting.

12 6

2.1 The evolution of the art of metalwork 23 6

2.2The industrial design between theory and practice, between classic and modernism 23 6

2.2.1 Brief history 25 6

2.2.2 The stages of the industrial design development 27 6

2.2.3 The implications of the design on the universe of objects with practical utility

Chapter III Considerations regarding the influence of aesthetic factors on

the design of cast pieces.

33 7

3.1 General information 35 8

3.2 Aspects of the expressiveness of aesthetic forms 35 8

3.2.1 Shape-function-material-ornament in the aesthetics of cast pieces 45 8

3.2.2 The chromatic element in the aesthetics of cast pieces

Chapter IV Researches using computer simulation on the influence of

some elements of design - nervuri, înclinaţii, raze - over the solidification

of cast pieces

49 9

4.1 Introduction 56 11

4.2 Study on the influence of length of nervuri over the solidification of cast pieces 67 13

4.3 Study on the influence of the thickness of the nervuri over the solidification of cast

pieces

76 15

4.4 Study on the influence of the înclinaţiilor nervurilor over the solidification of cast

pieces

87 17

4.5 Study on the influence of razelor de racordare over the solidification of cast pieces 92 18

Chapter V Application of criteria analysis to rank the importance of

materials used in obtaining art pieces and interior decor.

5.1 General information 94 18

5.2 Establishing variants to be analyzed 95 19

5.3 Advanced multi-criteria analysis of variants chosen for comparison 95 19

5.3.1 Establishing the criteria for comparison 95 19

5.3.2 Determining the weighting of the criteria 96 20

5.3.3 Providing grades adequate to each variant relative to the established

comparison criteria

97 20

5.3.4 Performance index calculation (consequences matrix) 98 21



45

5.4 Conclusions

Chapter VI Researches on the application of physical modelling

technologies and 3D physical design in order to obtain cast pieces with

complex design

101 22

6.1 General information regarding rapid prototyping technologies 103 22

6.2 The installation and the rapid prototyping technologies used in this thesis 110 24

6.3 Experimental researches on the design of virtual models with the help of CAD

programmes and the manufacture of physical models for casting through rapid

prototypation

110 24

6.3.1 General notions on computer-generated complex forms 113 24

6.3.2 Steps taken to obtain the virtual model through scanning 119 26

6.3.3 Steps taken to obtain the physical model 125 27

6.4 Creating virtual models by 3D scanning and obtaining physical models for casting

through rapid prototypation

125 27

6.4.1 General notions on 3D scanning 129 28

6.4.2 Steps taken to obtain the virtual model through scanning 132 29

6.4.3 Steps taken to obtain the physical model from the scanned virtual model 137 31

6.5 Researches on obtaining moulds for casting metallic models or easily fusible

models

137 31

6.5.1 Siliconic rubber 139 31

6.5.2 Researches on obtaining moulds from siliconic rubber with 3 D Printer pre-

models

145 33

6.6 Researches on obtaining pieces cast in siliconic rubber moulds 145 33

6.6.1 The technology for obtaining models or cast pieces from metal alloys cast in

siliconic rubber moulds

152 34

6.6.2 Final aesthetic finishing of metal alloy cast pieces. 154 35

6.7 Conclusions on applying the RP-Z Printer 450 technology for obtaining

particularly aesthetic pieces

35

Chapter VII General conclusions, original contributions, directions for

further research

156 35

7.1 General conclusions 1156 35

7.2 Original contributions 1158 37

7.3 Directions for further research 159 37

7.4 Dissemination of research results

Bibliography

159 38

Curriculum Vitae ( Romanian )

Content

Abstract

Bibliography

Curriculum Vitae (English)



46

Introduction

The thesis, RESEARCHES ON THE DESIGN OF CAST PIECES, aims to be a step towards the

study of the aesthetics of the cast pieces. The present technico-aesthetic study is based on

metallurgical information.

The paper begins with the suggestive appearance of metal transposed into a decorative object.

The cast iron, the bronze, the aluminium manifest themselves in their quality of modified nature

due to the fire and the casting craftsman; the nature expressed through a diversity of objects with

appealing forms that have well defined uses.

We are going to analyze the category of pieces for which the aesthetics represents the basic

characteristic when it comes to their usage value.

In conclusion, a main aim of this thesis is to bring in discussion and research families of

shapes derived from elementary geometry, at which level the style can coalesce with the beauty as

well as the essential role that casting, as a technological process, has in obtaining the beauty and

functionality ratio in the design type object (cast piece)

The second aim of this paper is to research the possibility of utilizing some modern and rapid

manufacturing methods in order to conceive and achieve particularly aesthetic objects that can be

functional. For obtaining the virtual model the Maya soft and the NextEngine 3D technology are

used and for achieving the physical model the Rapid Prototyping technology is employed. By

combining these methods we obtain simple, efficient, fast and at the same time ecological

technologies as well as a variety of complex geometrical shapes, easy to model virtually and to

manufacture.

The present paper was prepared under the direction of Professor PhD engineer Ioan Ciobanu,

whom I thank for the guidance, encouragement and scientific exigency he manifested in various

moments, as well as for the careful analysis of all that I have achieved

I would also like to thank the professors from the Technological Equipment and Materials

Science, Product Design and Robotics departments from the "Transilvania" University Brasov,

who helped me every time I needed them to.

Important assistance was given to me by Associate Professor PhD Engineer Munteanu Sorin,

who made it possible for me to obtain physical models with the help of the RP procedure, Engineer

Toncu Valentin, who helped me obtain virtual models using the Maya soft.

During the period I have prepared the present PhD thesis I received a lot of support from my

parents, my husband and my son, to whom I would like to extend my sincerest thanks for the faith

they had in me and for their patience

I would also like to thank all those who browsed through the pages of the present paper and

expressed their opinions on it.



47

Curriculum vitae

Personal information

First name(s) / Surname(s)

Address Garoafelor 5, Braşov, România

Telephone: 0740070917

E-mail [email protected]

Nationality Romanian

Date of birth 17.07.1977

Marital Status Married

Work experience

Dates 2008 -

Name of employer S.C Global Proiect S.R.L Braşov

Occupation or position held Research engineer in sanitary engineering and environmental protection

Name and address of employer Peleanu Didona, Str. B.P.Hasdeu nr.4

Type of business or sector Architecture

Dates 2004 - 2005

Name of employer S.C. Tiny Creatures S.R.L. Brasov

Occupation or position held 3 D draftsman (Maya)

Name and address of employer Octavian Ţuţurea, Str. Dobrogeanu Gherea nr.4

Type of business or sector Animated cartoons

Dates 2003 - 2011

Name and address of employer Transilvania University Brasov

Occupation or position held PhD student

Name and address of employer 500058 Braşov, Str. Universităţii nr. 4

Type of business or sector Research

Dates 1997 - 1999

Name and address of employer S.C. Adeline S.R.L. Braşov,



48

Occupation or position held Painter decorator

Type of business or sector Handicraft objects

Education and training

Dates 2003-2011

Name and type of organisation

providing education and training

Transilvania University Brasov ,

Materials Science and Engineering Faculty

PhD thesis Researches on the design of cast pieces

Dates 2009-2010



Transilvania University Brasov,


Postgraduate specialization studies Pollution, environmental protection and management

Diploma paper Eco-design in industrial engineering. Design software and innovative technologies

Dates 1998 - 2003



Transilvania University Brasov,


Specialization Metal Casting

Diploma paper Functionality and aesthetics in product design "Meat grinders”

Dates 1991 - 1995



Industrial High School "Mecanica"

Specialization Optician optical-mechanical equipment fitter

Scientific Activity

Ph. D thesis Researches on the design of cast pieces

Papers Study on the correlation between the design of cast pieces and their construction

Study on the impact of the design on the technological and economical factors in the

production of cast pieces

Study on the re-design of some cast pieces under better design conditions

Number of published articles

(scientific papers) 22

Member in professional organizations

The Romanian Technical Foundry Association (ATTR)

Personal skills and competences

Foreign languages English (reading, speaking, writing) medium

Computer skills and competences Maya , ArchiCAD, Microsoft Office

Artistic skills and competences Artistic creativity, drawing, product design

Driving licence Category B

Universitatea ’’Transilvania’’ din Braşov Facultatea...

Documents

Transcript of Universitatea ’’Transilvania’’ din Braşov Facultatea...