MAINSKI FAKULTETU BEOGRADUPredmet:NOVE TEHNOLOGIJELaboratorijske vebe List/Listova: 4/19DatumPregledaoBroj indeksaIme i prezime12.01.2015Luka BokoviPL1: PRIMENA TEHNOLOGIJE OBRADE ABRAZIVNOM SUSPENZIJOM

1.1. Uvod

Tehnologija obrade vodenim mlazom, skraeno WJM (Water Jet Machining), u osnovi koristi eroziono delovanje vodenog mlaza visokog pritiska za skidanje materijala, prvenstveno za seenje skoro svih vrsta metalnih i nemetalnih materijala.Alat za skidanje materijala koristi vodeni mlaz. On nastaje isticanjem tenosti pod velikim pritiskom kroz diznu vrlo malog prenika, pa se tako ostvaruje brzina kretanja estica mlaza.Sam proces rezanja vodenim mlazom se odvija tako to prvo nastaje udubljenje pod dejstvom visokog pritiska tenosti koje se postepeno pretvara u otvor, a pomeranjem obratka dolazi do proirivanja tog otvora i stvaranja reznog procepa.Dodavanjem abrazivnih estica u mlaz vode visokog pritiska, uinak rezanja se moe znatno poveati, naroito pri rezanju metalnih materijala i keramike. Dizne komora za meanje abraziva i vode moraju biti otporne na habanje, pa se zbog toga proizvode od kvalitetnih materijala kao to su volframkarbid, borkarbid ili bornitrid.Postrojenje se sastoji iz: nosaa alata u ovom sluaju mlaznice, radnog stola na koji se postavlja deo koji se obrauje, pumpe koja daje visok pritisak vodi i instalacija koje tu vodu pod pritiskom sprovode do mlaznice. Ispod radnonog stola, koji je reetkast, nalazi se bazen sa vodom koji slui da ublai energetski udar vodenog mlaza visokog pritiska i da prihvato vodu i obraziv nakon obrade.

1.2. Izvetaj sa vebe 1.U laboratorijskoj vebi jedan poseeno je preduzee DIJAMANT INENJERING koje vri i obradu vodenim mlazom razliitih materijala. Cilj vebe bilo je praktino upoznavanje sa karakteristikama, principom funkcionisanja i mogunostima raspoloive maine, kao i praktino upoznavanje sa ovom metodom obrade. U konkretnom primeru radi se o CNC WJ maini (slika 1.1) ekog proizvoaa PTV , sa CNC upravljakom jedinicom (slika1.2) istog proizvoaa, dok je po preporukama postrojenje za ostvarivanje pritiska vodenog mlaza (pumpa visokog pritiska) amerike proizvodnje (slika 1.4).Maina ostvaruje kontinualno pomono kretanje u XY ravni, dok se po Z-osi vri poziciono kretanje. Ova maina ima dva nosaa mlaznice, ime se poveava produktivnost iste.

Slika 1.1: CNC Water Jet maina za obradu vodenim mlazom

Glavne karakteristike maine sa ijim radom smo bili prilici da se upoznamo prilikom posete su: maksimalni pritisak , radni sto , mogunost seenja elinih ploa do min. pritisak max. pritisak potronja vode u radnom reimu potronja granulata abraziva u radnom reimu je oko potronja vode je ,mainu pokree pumpa od ,kompresor je od ,dodavanje abraziva ,

Slika 1.2: CNC upravljaka jedinica

Slika 1.3: Komunikacija sa korisnikom preko displejaKao abraziv koristi se granulat prenika 0,01 mm, a napominje se da se ne moe koristiti obian kvarcni pesak jer dovodi do oteenja elemenata maine. Takoe, za seenje odnosno obradu se moe koristiti i samo voda, ali samo kod mekih materijala. Radni sto je reetka koja je potroni material, tako da ga je neophodno promeniti priblino na svakih 6 meseci u zavisnosti od korienja maine.Programiranje putanje pomonog kretanja se vri pomou crtea iz AutoCAD-a, dok za parametre obrade proizvoa daje softver koji kalkulie brzinu u zavisnosti od izbora materijala obratka, debljine i zahtevanog kvaliteta.

Slika 1.3: Pumpa visokog pritiska

Slika 1.4: Primer izraenog dela

Slika 1.5: Primer izrade gravure na staklu

Gotovi delovi koji se mogu dobiti ovakvom obradom spadaju u klasu izradaka koji mogu imati veoma sloenu konturu u jednoj ravni, ali ne postoji mogunost dobijanja razliitih kontura na razliitim dubinama.Agregat koji ostvaruje potrebni radni pritisak izdvojen je iz pogona zbog velike buke koju generie. Agregat se vodom snabdeva iz gradskog vodovoda, pri emu mu je na ulazu neophodno obezbediti pritisak od 4 [bar], to trai jo jednu dodatnu pumpu koja e da ostvari konstantan pritisak. Vodu iz vodovoda je neophodno osloboditi kamenca, i to se postie dodavanjem soli. Ukoliko postoje jo neke neistoe takoe se moraju odstraniti kako bi voda do pumpe, a potom i do maine stigla u potpunosti ispravna za dalju primenu prilikom obrade. Potrebna ispravnost vode je neophodna jer kvalitet vode utie na radni vek mlaznice, to je jako bitno.

PL2: ALATI ZA IZRADU DELOVA OD PLASTINIH MASA

2.1. Uvod

Livenje pod pritiskom je jedan od najvanijih ciklinih postupaka prerade polimera. Spada u primarnu preradu polimera, jer se oblik otpreska dobija od polaznog materijala koji nema odreeni oblik.Ovaj postupak se izvodi u odgovarajuim alatima na specijalnim mainama za injekciono presovanje koje mogu da budu sa klipnim predplastifikatorom ili sa punim predplastifikatorom. Faze koje se javljaju pri ovom postupku su:1. Materijal za presovanje sipa se u bunker-levak maine, odakle se posredstvom ureaja za doziranje dovodi u cilindar koji se zagreva posebnim grejaima. U cilindru se materijal topi i pod pritiskom klipa (ili punog valjka) potiskuje, preko brizgaljke maine, ulivne aure i ulivnih kanala u udubljenja alata.2. U toku procesa popunjavanja udubljenja alat se dri zatvoren posredstvom odgovarajueg mehanizma maine, jer pritisak presovanja dostie vrednost od oko 2000 bar. Dovodi se naknadni pritisak preko klipa kako bi se dopunjavalo udubljenje kalupa zbog skupljanja materijala otpreska usled hlaenja u alatu.3. Poto je temperatura alata nia od temperature materijala zbog samog hlaenja alata, ve u toku procesa popunjavanja udubljenja alata dolazi do naglog hlaenja i ovravanja materijala otpreska. Jedna od najveih prednosti ove metode je sposobnost da se zatee predoblik u dva meusobno upravna pravca, aksijalnom i radijalnom.Ovo zatezanje materijala poveava zateznu vrstou, granina svojstva, otpornost na udar, bolja je providnost, i poveava se nosivost gornjeg dela izratka. Omogueno je smanjenje mase pripremka u odnosu na druge metode duvanja.

2.2 Izvetaj sa laboratorijske vebe 2.

Tom prilikom upoznali smo se sa postupkom dobijanja plastinih proizvoda, konkretno, plastinih nosaa za zidne kalendare.

Slika 2.1: Izgled draa kalendara

Nosa zidnog kalendara se sastoji iz 2 dela: plastinog draa - letve i klina pomou kojeg se kalendar kai na zid. Ovaj klin se dobija plastinim brizganjem na jednoj ekstruderskoj liniji. Ekstruder sa ove linije poseduje kalup u kome se tokom jednog ciklusa dobija 10 klinova iji se broj moe mennjati promenom kalupa. Letva se dobija na drugoj ekstruderskoj liniji koja ima montiranu profilnu brizgaljku iz koje nastaje beskonaan profil letve koji se mora prvo ohladiti, pa zatim isei na odgovarajuu meru.

Slika 2.3: Ekstruderska linija za izradu creva od polikarbonata

Slika 2.2: Ekstruderska linija za izradu letve zidnog kalendaraTreba istai da ovo preduzee koristi tehnologiju, maine i pomoni pribor iz sopstvenog razvoja. Osim klasinih ekstruderskih linija, preduzee poseduje i liniju za pravljenje armiranih plastinih batenskih creva.

Slika 2.4: Deo asortimana proizvoda koje ovo preduzee proizvodi

2.3 ALATI ZA IZRADU DELOVA OD POLIMERA BRIZGANJE I DUVANJEUvodTema ove laboratorijske vebe bilo je snimanje alata za livenje plastike raspoloivih u zavodu za maine alatke mainskog fakulteta. Poto je to komplet alata za dobijanje jednog proizvoda (Roll on boice) zadatak se sveo na rekonstruisanje proizvoda primenom tehnika reverznog inenjerstva.Postupkom snimanja (merenja) delova alata zakljueno je da se proizvod sastoji od ukupno 5 delova (boica, nosa kuglice iz dva dela, kuglica i zatvara boice), tako da mora da postoji i pet alata. Bilo je neophodno rekonstruisati sklop nosa kuglice kuglica (konstruisan je nosa kuglice iz jednog dela uz ouvanje funkcija rotacije kuglice i spreavanja curenja tenosti iz boice pored kuglice).Uoene su razne specifinosti raspoloivih alata kao to su razliiti rasporedi u alatima za razliite delove, kanali za dopremanje rastopljene plastine mase do kalupa, sistemi za izbacivanje izlivenih delova, zatim postojanje umetaka u alatu za telo boice (alat iz vie segmenata), kao i uobiajena konstrukciona reenja u smislu sklopa alata (pokretni nepokretni deo), voenje, otvori za ulivni sistem, veza sa mainom, itd.Primera radi, alat za jedan od delova nosaa kuglice ima zvezdasti raspored gnezda i to na dva prenika po est jezgara, dok alat za kuglicu ima redni raspored u dva paralelna reda po deset jezgara.

1. Telo boice1. Nosa kuglice1. Zatvara1. Kuglica

Slika 2.5: Sklop proizvoda Roll on boice Slika 2.6 Model boice Slika 2.7: Izgled boice

Alati i kalupi za livenje boice

Slika 2.8: Model kalupa za uduvavanje boice

Slika 2.9: Alat za livenje plastike

Slika 2.9: Kalup za livenje kuglica

Slika 2.10: Kalup za livenje poklopca

PL4: ALATI ZA KOVANJE

4.1. Uvod

Kovanje je jedna od najstarijih tehnolokih metoda obrade metala plastinim deformisanjem. U uslovima savremene proizvodnje, gde su uvedena znaajna poboljanja i unapreenja kovanje (s obzirom na dobre mehanike osobine otkovka) je postalo dominantno u proizvodnji veoma velikog broja izradaka kako opte namene, tako i konstrukcionih elemenata maina, vozila, aviona i pojedinanog alata kao to su kljuevi, kleta, ekii i dr.Kovanje se uglavnom izvodi u toplom stanju, dok se u hladnom stanju izvodi oblikovanje samo manjih izradaka zbog rasipanja toplote nema ekonomske opravdanosti vriti zagrevanje. To omoguava obradu svih metala i obradaka velikih dimenzija zbog smanjenog deformacionog otpora ali zbog zagrevanja pripremaka potrebna je posebna oprema. Visoka temperatura kovanja uslovljava manju tanost dimenzija i nedovoljan kvalitet obraenih povrina otkovka, pa se zbog toga aktivne funkcionalne povrine otkovka po pravilu naknadno obrauju nekom od metoda rezanjem.

Slika 4.1: Opta ema tehnolokog procesa kovanja

Razlikuju se dve vrste kovanja: Slobodno kovanje Kovanje u kalupu (otvorenom i zatvorenom).Slobodno kovanje je obrada pomou univerzalnih alata ija je osnovna karakteristika da ne moraju imati oblik koji odgovara obliku obratka. Oblikovanje se najee obavlja uz upotrebu veeg broja udaraca.Kovanje u kalupu izvodi se profilisanim gornjim i donjim delom alata koji se nazivaju kalupima za kovanje. Pripremak, koji je prethodno zagrejan do crvenog usijanja stavlja se u donji deo kalupa, a zatim pod dejstvom gornjeg kalupa metal se drformie i dobija oblik udubljenja (gravure).Otvoreni kalupi imaju venac po obodu koji je potreban radi boljeg popunjavanja udubljenja i preuzimanja vika materijala koji se pojavljuje zbog oteanog odreivanja tane zapremine pripremka.Kod kovanja u zatvorenom kalupu nema gubitka materijala, ali proces je nesiguran zbog mogunosti promene zapremine pripremka koja moe dovesti do loma alata.

4.2. Izvetaj sa laboratorijske vebe 4.

U okviru ove vebe posetili smo livnicu elika i obojenih metala Petar Drapin u Mladenovcu. Poseta je obuhvatila posmatranje procesa livenja metala i njegove obrade plastinim deformisanjem.Prvi korak u ovom procesu je uzimanje iz pei zagrejanog pripremka koji se stavlja u kalup. Posle ovoga deo se dalje obraiva na velikoj frikcionoj presi koja je prikazana na slici 4.1.

Slika 4.2: Prikaz kovanja na frikcionoj presiNa frikiconoj presi se vri kovanje u toplom stanju. Ovde obradak dobija svoj grubi oblik, posle koga je potrebno izvriti samo operacija zavrnog kovanja. Potrebno je napomenuti da frikciona presa koristi otvorene kalupe, sa dancima koji se u nekoj od narednih operacija odstranjuju.

Slike 4.3 i 4.4: Primeri gotovih delova koji su ranije pravljeniOsim posmatranja delova koji su ranije iskovani(klipnjaa), bili smo u prilici da vidimo slobodno kovanje aluminijumskog pripremka za cilindar. Izrada cilindra se sastoji iz sledeih koraka:1. Seenje ipke 45 mm na duinu 120 mm Sei pripremke prema skici, Ivice na pripremcima oboriti doradom na maini, sa brusnim kamenom, kako ne bi dolazilo do preklapanja ili ukivanja vika materijala od otrih ivica i zaostalih pucni.

Slika 4.5: Pripremak od ipkastog materijala Slika 4.6: Testera za odsecanje2. Predkovanje, runo

U pe ubaciti komade, Zagrevanje komada do temperature 400-420C, Vriti kontrolu temperature pei i komada, Kontrolisati dimenzije,

Slika 4.7: Pripremak od ipkastog materijala, pretkivak, otkovak sa vencem 3.Vrue kovanje Zagrevanje na tempereturu 400-430C, U pe ubaciti komade, Vriti kontrolu temperature pei, Temperatura alata 200-250C, Podmazivanje alata i izduvavanje vika premaza vriti pre postavljanja svakog komada u kovaki kalup, Kontrola dimenzija, preklapanja i kvaliteta povrina,

Slika 4.8: Izgled gornjeg i donjeg dela alata za kovanje cilindra4. Kaljenje i starenje

Vreme trajanja termike obrade uzeti od trenutka zagrejanosti komada, Vreme okaljivanja do 15 s, a temperatura vode do 30C, Vreme trajanja starenja 96 h.

Slika 4.9: Pe za kaljenje 5. Povrinska zatita.

Odmaivanje u degrasinolu. Bajcovanje u NaOH Osvetljavanje HNO3Predkovanje se vri na vazdunom ekiu (slika 4.12) i ono je slobodno.

Slika 4.13: Frikciona presa Slika 4.12: Vazduni eki

Slika 4.14: Prikaz dela po fazama izrade

Slika 4.15: Otkovak nakon operacija krzanja i dorade

U livnici se liju bronze i mesinga u kalupima. Delovi koji se u finalnoj verziji dobijaju livenjem u praksi se koriste za manje odgovorne zadatke, odnosno za manja dinamika optereenja. Delovi koji se livenjem dobijaju kao pripremci za kovanje, kuju se na frikcionoj presi odmah pored pogona za livenje. Prednost u ovom postupku dobija se u tome to nije potrebno zagrevanje koje je uobiajeno pred svaku operaciju kovanja. Isecanje delova za kovanje iz ipke vri se u rezaonici pomou trakaste testere. Potrebni alati za kovanje izrauju se u krugu fabrike, tj u alatnici. U alatnici se vri izrada alata za livenje i kovanje, za potrebe fabrike, ali i po narudbini. Za izradu navedenih alata koriste se i savremene tehnike i alati poput CAD/CAM paketa.