گزارش کاراموزی توليدات صنايع پلاستيكي قالب سازي

دسته بندي : فنی و مهندسی » صنایع
گزارش کاراموزي توليدات صنايع پلاستيكي قالب سازي در 52 صفحه ورد قابل ويرايش


فهرست مطالب

عنوان صفحه

مقدمه 1

قالب سازي سريع 1

قالب سازي rtv silicon…. 2

مراحل فرآيند ساخت قالب سيليكوني 3

فرآيند ketool 4

تفت جوشي مستقيم فلزي 5

جوشكاري در قالب سازي 6

خواص مكانيكي و تركيب شيميايي چند نمونه لز جوش 10

آناليز تقريبي فلز جوش 11

قالبهاي دايكاست 17

ريخته گري در قالب دو غابي 18

پس زمينه تاريخي 38

اولين تعريف از ماشين كاري سريع 42

برخي معايب استفاده .... 44

فلزات غير فرو فلزات فرو 46

سنگ زني خزشي 54

منبع 56







مقدمه

انگيزه اي فراگير صنعتگران كشور را به تلاش روز افزون جهت بهبود بهره وري و ارتقا كيفي و ايجاد تنوع و نوع آوري در محصولات دعوت مي كند.

با تكيه بر پتانسيل تحقيق و توسعه و با به كارگيري تكنولوژي هايي كه با استانداردهاي روز همگام و همراه مي باشد و قابل رقابت با محصولات مشابه خارجي است، در كنر ديگر صنعتگران گامي بلند در جهت بهبود كيفيت خدمات و كسب رضايت خاطر مشتريان برداشته است. كه اين همه، ميسر نيست مگر با حمايت، اعتماد و پشتيباني متخصصين، توليد كنندگان و صنعت گران كشور.

قالب سازي سريع

لبهاي نرم معمولا از سيليکون، رزينهاي اپوکسي، آلياژهاي نقطه ذوب پايين و شنهاي ريخته گري ساخته مي شوند، و امکان ريخته گري فقط يک نمونه و يا توليد تعداد کمي را فراهم ميکنند. در روشهاي قالبسازي سخت، که قالب معمولا از فولاد ساخته مي شود، امکان توليد تعداد بيشتري قطعه فراهم ميشود.قالب سازي مستقيم به معني ساخت مستقيم به معني ساخت مستقيم قالب ، بوسيله فرايند RP است. بعنوان مثال در مورد قالب تزريق پلاستيک، حفه هاي نري و مادگي، راهگاها و سيستم پران، مستقيما با اســـــتفاده از فرايند RPساخته مي شود. در قالب سازي غير مستقيم، فقط الگوي اصلي با استفاده از فـــــــــــــرايند RP ساخته مي شود، و سپس مي توان يک قالب سيليکوني، رزيني اپوکسي، فلز نقطه ذوب پايين، يا سراميکي را از الگوي اصلي بدست آورد.

مهمترين مزاياي ابزار سازي سريع عبارتند از:

زمان لازم براي ساخت ابزار و يا قالب از چند ماه به چند روز يا هفته کاهش مي يابد.

هزينه توليد به ميزان قابل توجهي کاهش مي يابد.

به علت کاهش زمان توليد و هزينه ها، بسياري از طراحان و مهندسين تمايل دارند قطعات را قبل از توليد انبوه در مرحله طراحي آزمايش کنند و در نتيجه بسياري از عيوب طراحي از بين مي رود.

به دليل استفاده مستقيم از اطلاعات نرم افزارهاي طراحي ، بسياري از خطاهاي فردي کاهش مي يابند.

قالب سازي RTV Silicon Rubber

يکي از رايج ترين کاربردهاي نمونه سازي سريع در قالبسازي، ساخت قالب به روش RTV Silicon Rubber مي باشد. سيليکون ماده اي گران و پر مصرف است که مي توان با قالب گيري آن در اطراف الگوي (مدل) مرجع يک قطعه، به قالب آن دست يافت، اين الگوي مرجع توسط يکي از روشهاي نمونه سازي سريع ساخته مي شود. ريخته گري در خلاء با قالب Silicon Rubberانعطاف پذيرترين روش RT، براي ساخت قطعات پلاستيکي، سراميکي و فلزي است.

مراحل فرايند ساخت قالب سيليکوني:

ساخت الگوي اصلي (مرجع) توسط يکي از روشهاي RP

پرداخت و تميزکاري الگو

اتصال سيستم راهگاهي به الگو

قراردادن الگو و سيستم راهگاهي به صورت معلق در جعبه و ريختن سيليکون مايع در اطراف الگو پخت سيليکون به منظور جامد سازي ايجاد يک خط جدايش توسط يک چاقوي جراحي وتقسيم قالب به دو نيمه خارج ساختن الگوي مرجع از داخل قالب آماده کردن قالب براي تزريق بوسيله قالبهاي Silicon Rubber معمولا مي توان حدود 20 قطعه توليد با خواص مکانيکي مشابه ترموپلاستيک هاي مهندسي نظير ABS ، PE ، PP و يا لاستيک توليد نمود.

مهمترين ويژگيهاي روش قالب سازي سيليکوني عبارتند از: ساخت ارزان و سريع قالب، ساخت قالب با آرايش نهايي عالي و قالب استفاده از مواد مختلف. بعلاوه اين فرايند هم براي قطعات کوچک و هم براي قطعات بزرگ مناسب است. علاوه بر قالگيري رزين، ماتريسهاي (حفره هاي) سيليکوني براي قالبگيري تزريقي (فشار پايين) مدلهاي ريخته گري دقيق نيز مناسب مي باشند.





فرآيند Ketool3D

در فرآيند Ketool3D از تفت جوشي ذرات پودر فولاد براي ساخت قالب، استفاده مي شود. اين فرايند، معمولا با طراحي CAD اينسرتهاي سنبه و ماتريس قالب تزريق مورد نظر آغاز مي شود. مدل CAD اينسرتها، توسط فرايند استريوليتوگرافي يا ديگر فرايندهاي RP، به الگوهاي سنبه و ماتريس با صافي سطح مناسب، تبديل مي گردد. با ريختن مايع سيليکوني در اطراف الگوها، قالب سيليکوني سنبه و ماتريس بدست مي آيد. سپس درون قالبهاي سيليکوني پودر فلز و چسب ريخته شده و پخت مي شود. اينسرتهاي سنبه و ماتريس بدست آمده در اين مرحله به حالت سبز هستندکه به اين منظور آنها را درون کوره قرار مي دهند تا چسب بين آنها از بين رود، فضاهاي خالي بين ذرات فلزي با نفوذ مس موجود درکوره پر مي شود.

حاصل کار، اينسرتهايي با تقريبا 70% فولاد و 30% مس است، اين اينسرتها بعد از ماشينکاري و ايجاد سوراخ پينهاي بيرون انداز، درون پايه هاي قالب محکم مي شوند.

زمان هدايت ساخت در اين فرايند بين 4 تا 6 هفته بوده، و در مقايسه با روشهاي سنتي ساخت قالبهاي تزريق، هزينه ها حدود 25 تا 45 در صد کمتر مي باشد. قالبهاي بدست آمده توسط اين روش داراي کيفيت و صافي سطح بسيار خوبي هستند.





تفت جوشي مستقيم فلزي DMLS

در روش DMLS بر روي پودرهاي فلزي به طور مستقيم توسط دستگاه تفت جوشي با توان ليزر بسيار بالا کار مي شود. معمولا دستگاه براي ساخت اينسرتهاي قالب استفاده مي شود، اما ساخت قطعات فلزي نيز توسط آن امکان پذير است. مواد مورد استفاده در فرايند DMLS عبارتند از:

1. مواد پايه برنزي که در ساخت قالبهاي تزريق استفاده مي شود و اين قالبها را مي توان در ساخت حداکثر 1000 قطعه از جنسهاي مختلف استفاده نمود.

2. مواد پايه فولادي که در ساخت قالبهاي تزريق، جهت توليد 100000قطعه پلاستيکي، بکار مي روند.

ساخت يک قالب تزريق به اين روش، حدود 2 هفته به طول مي انجامد، در صورتيکه ساخت همين قالب بروش ماشينکاري تقريبا به 10 هفته زمان نياز دارد. بعلاوه هزينه ساخت قالب به اين روش به مراتب کمترمي باشد. قالبها يا قطعات تفت جوشي شده با پودر برنز، پس از تفت جوشي، بمنظور افزايش چگالي، توسط يک رزين عالي نفوذ دهي مي شوند. در مورد پودرهاي فولادي، فرايند قادر است قطعاتي با چگالي 95% ايجاد نمايد، که در اين حالت ديگر به نفوذ دهي نياز نمي باشد. قطعات ساخته شده بروش DMLS ، داراي دقت و صافي سطح خوبي مي باشند. البته صافي سطح در پودرهاي پايه فولادي نياز به بهبود دارد، علاوه بر اينکه ساخت قطعات فولادي به آهستگي انجام مي گيرد.

جوشکاري در قالب سازي

جوشكاري اولتراسونيك شامل استفاده از انرژي صوتي با فركانس بالا براي نرم كردن و ذوب كردن ترموپلاستيك ها در منطقه جوش است . قسمت هايي كه بايد به يكديگر جوش داده شوند زير فشار روي هم نگه داشته شده و تحت ارتعاشات اولتراسونيك با فركانس 20 تا 40 كيلو هرتز قرار مي گيرند. موفقيت جوش به طراحي مناسب اجزا و مناسب بودن موادي كه جوش داده مي شوند بستگي دارد.

ريختگري در غالب دوغابي

مزايا و محدوديتها

الف: مهمترين مزاياي روش ريخته گري دقيق عبارتند از : - توليد انبوه قطعات با اشكال پيچيده كه توسط روشهاي ديگر ريخته گري نمي توان توليد نمود توسط اين فرايند امكان پذير مي شود. - مواد قالب و نيز تكنيك بالاي اين فرايند،‌- امكان تكرار توليد قطعات با دقت ابعادي وصافي سطح يكنواخت را ميدهد. - اين روش براي توليد كليه فلزات و آلياژهاي ريختگي به كار مي رود . همچنين امكان توليد قطعاتي از چند آلياژ مختلف وجود دارد. - توسط اين فرآيند امكان توليد قطعاتي با حداقل نياز به عملايت ماشينكاري و تمام كاري وجود دارد. بنابراين محدوديت استفاده از آلياژهاي با قابليت ماشينكاري بد از بين مي رود. - در اين روش امكان توليد قطعات با خصوصا متالورژيكي بهتر وجود دارد. - قالبت تطابق براي ذوب و ريخته گري قطعات در خلاء وجود دارد. - خط جدايش قطعات حذف مي شود و نتيجتا موجب حذف عيوبي مي شود كه در اثر وجود خط جدايش به وجود مي آيد.. –

ب:مهمترين محدوديتهاي روش ريخته گري دقيق عبارتنداز : - اندازه و وزن قطعات توليد شده توسط اين روش محدود بوده و عموما قطعات با وزن كمتر از 5 كيلوگرم توليد مي شود . - هزينه تجهيزات و ابزارها در اين روش نسبت به ساير روشها بيشتر است.

انواع روشهاي ريخته گري دقيق:

در اين فرايند دو روش متمايز در تهيه قالب وجود دارد كه عبارتند از روش پوسته اي و روش توپر به طور كلي اين دو روش درتهيه مدل با هم اختلاف ندارند بلكه در نوع قالبها با هم تفاوت دارند. فرايند قالبهاي پوستهاي سراميكي پوسته اي سراميكي درريخته گري دقيق: براي توليد قعطات ريختگي فولادي ساده كربني ، فولادهاي آلياژي ،‌فولاد هاي زنگ نزن، مقاومت به حرارت وديگر آلياژهايي با نقطعه ذوب بالاي اين روش به كار مي رود به طور شماتيك روش تهيه قالب را در اين فرآيند نشان مي دهند كه به ترتيب عبارتند از:

الف : تهيه مدلها : مدلهاي مومي يا پلاستيكي توسط ورشهاي مخصوص تهيه ميشوند.

ب : مونتاژ مدلها : پس از تهيه مدلهاي مومي يا پلاستيك معمولا تعدادي از آنها ( اين تعداد بستگي به شكل و اندازه دارد) حول يك راهگاه به صورت خوشه اي مونتاژ مي شوند در ارتباط باچسباندن مدلها به راهگاه بار ريز روشهاي مختلف وجود دارند كه سه روش معمولتر است و عبارتند از:

روش اول: محل اتصال در موم مذاب فرو برده مي شود و سپس به محل تعيين شده چسبانده مي شود .

روش دوم: اين روش كه به جوشكاري مومي معروف است بدين ترتيب است كه محلهاي اتصال ذوب شده به هم متصل مي گردند .

روش سوم: روش سوم استفاده از چسبهاي مخصوص است كه محل اتصال توسط جسبهاي مخصوص موم يا پلاستيكي به هم چسبانده مي شود. روش اتصال مدلهاي پلاستيكي نيز شبيه به مدلهاي مومي مي باشد..

ج : مدل خوشه اي و ضمائم آن در داخل دو غاب سراميكي فرو برده مي شود. درنتيجه يك لايه دو غاب سراميكي روي مدل را مي پوشاند

د:در اين مرحله مدل خوشه اي در معرض جريان باران ذرات ماسه نسوز قرار ميگيرد.‌تايك لايه نازك درسطح آن تشكيل شود .

ه: پوسته سراميكي ايجاده شده در مرحله قبل كاملاخشك مي شوند تا سخت و محلم شوند. مراحل ( ج ) (د) ( ه) مجددا براي جند بار تكرار مي شود . تعداد دفعات اين تكرار بستگي به ضخامت پوسته قالب مورد نياز دارد. معمولا مراحل اوليه از دوغابهايي كه از پودرهاي نرم تهيه شده ،‌استفاده شده و بتدريج مي توان از دو غاب و نيز ذرات ماسه نسوز درشت تر استفاده نمود. صافي سطح قطعه ريختگي بستگي به ذرات دو غاب اوليه و نيز ماسه نسوز اوليه دارد.

ز: مدول مومي يا پلاستيكي توسط ذوب يا سوزانده از محفظه قالب خارج مي شوند، به اين عمليات موم زدايي مي گويند . درعمليات موزدايي بايستي توجه نمود كه انبساط موم سبب تنش وترك در قالب نشود

ح: در قالبهاي توليد شده عمليات بار ريزي مذاب انجام مي شود ط: پس از انجماد مذاب ،‌پوسته سراميكي شكسته ميشود.

ي: در آخرين مرحله قطعات از راهگاه جدا مي شوند.