Kao inženjer sigurno ste se susreli s tehnologijom obrade raznih materijala. Danas ću uglavnom predstaviti oblikovanje metala i oblikovanje plastike, te sažeti animacije oblikovanja, površinske obrade, povezivanja i rezanja za vas. Nadam se da vam može biti od pomoći.
oblikovanje metala
Lijevanje pod pritiskom (imajte na umu da lijevanje pod pritiskom nije kratica za lijevanje pod pritiskom) je postupak lijevanja metala karakteriziran primjenom visokog pritiska na rastaljeni metal pomoću šupljine kalupa. Kalupi se obično izrađuju od jačih legura, proces donekle sličan injekcijskom prešanju.
Lijevanje u pijesku je korištenje pijeska za izradu kalupa. Za lijevanje pješčanog kalupa potrebno je staviti gotovi model dijela ili drveni model (uzorak) u pijesak, zatim ispuniti pijesak oko uzorka i izvaditi uzorak nakon otvaranja kutije kako bi se formirao kalup.
Da bi se izvadio model prije lijevanja metala, kalup treba napraviti u dva ili više dijelova; tijekom procesa izrade kalupa moraju se ostaviti rupe i ventilacijski otvori za izlijevanje metala u kalup kako bi se formirao sustav za izlijevanje. Nakon izlijevanja tekućeg metala u kalup, ostavite ga odgovarajuće vrijeme dok se metal ne stvrdne. Nakon vađenja dijelova kalupi su bili uništeni pa su se za svaki odljev morali izrađivati novi kalupi.
Lijevanje po ulošku, također poznato kao lijevanje po izgubljenom vosku, uključuje procese kao što su prešanje voska, popravak voska, formiranje stabla, uranjanje, topljenje voska, lijevanje rastaljenog metala i naknadnu obradu. Lijevanje po izgubljenom vosku je upotreba voska za izradu voštanog kalupa dijela koji se lijeva, a zatim oblaganje voštanog kalupa blatom, što je kalup za blato. Nakon što se glineni kalup osuši, peče se u kalup za keramiku. Nakon pečenja, svi voštani kalupi se tope i gube, a ostaju samo kalupi za keramiku. Općenito, kada se napravi kalup za isplaku, lijev se ostavi, zatim se rastaljeni metal ulije u lijev, a nakon hlađenja izrađuju se potrebni dijelovi.
Kovanje u kalupu je metoda kovanja koja koristi matricu za oblikovanje prirobka kako bi se dobio otkiv na posebnoj opremi za kovanje u kalupu. Prema različitoj opremi, kovanje s kalupom dijeli se na kovanje s čekićem, kovano kovanje s koljenastom prešom, ravnalo kovanje na stroju za ravnanje, tarno kovanje s kalupom itd. Kovanje s valjcima je proces plastičnog oblikovanja u kojem se materijal plastično deformira pod djelovanjem par suprotno rotirajućih matrica za dobivanje željenog otkivka ili kovačke gredice. To je poseban oblik valjanja oplate (uzdužno valjanje).
Kovanje je metoda obrade koja koristi strojeve za kovanje za primjenu pritiska na metalne sirovine kako bi se izazvala plastična deformacija kako bi se dobili otkivci s određenim mehaničkim svojstvima, određenim oblicima i veličinama. To je jedna od dvije glavne komponente kovanja (kovanje i štancanje). Kovanjem se mogu eliminirati nedostaci poput lijevane poroznosti nastale u procesu taljenja metala i optimizirati mikrostruktura. Istodobno, zbog očuvanja cjelovitih linija tečenja metala, mehanička svojstva otkivaka općenito su bolja od odljevaka od istog materijala. Za važne dijelove s velikim opterećenjima i teškim radnim uvjetima u srodnim strojevima uglavnom se koriste otkivci, osim za ploče, profile ili zavare koji se mogu valjati jednostavnijih oblika.
Valjanje Također poznato kao kalandriranje, odnosi se na proces davanja oblika metalnom polugu prolaskom kroz par valjaka. Ako temperatura metala premašuje temperaturu rekristalizacije tijekom valjanja, postupak se naziva "vruće valjanje", inače se naziva "hladno valjanje". Kalandriranje je najčešće korišteno sredstvo u obradi metala.
Tlačni lijev je u biti metoda punjenja šupljine kalupa za tlačno lijevanje (kalup za tlačno lijevanje) tekućim ili polutekućim metalom pri velikoj brzini pod visokim tlakom, te oblikovanje i skrućivanje pod pritiskom kako bi se dobio odljevak.
Lijevanje pod niskim tlakom je metoda lijevanja u kojoj se tekući metal puni u kalup i skrućuje u odljevak pod djelovanjem plina niskog tlaka. Niskotlačno lijevanje isprva se uglavnom koristilo za proizvodnju odljevaka od aluminijskih legura, a kasnije se proširilo na proizvodnju bakrenih odljevaka, željeznih odljevaka i čeličnih odljevaka s visokim talištem.
Centrifugalno lijevanje je tehnologija i metoda ubrizgavanja tekućeg metala u brzo rotirajući kalup tako da rastaljeni metal ispunjava kalup i formira odljevak pod djelovanjem centrifugalne sile. Kalup za lijevanje koji se koristi u centrifugalnom lijevanju može biti nemetalni kalup (kao što je pješčani kalup, kalup za ljusku ili kalup za ulaganje), metalni kalup ili presvučen slojem boje ili slojem pijeska od smole u metalnom kalupu prema obliku, veličini i proizvodnji. serija odljevka. cast.
Odljev od izgubljene pjene je spajanje i kombiniranje modela od parafina ili pjene koji su po veličini i obliku slični odljevima kako bi se formirale grupe modela. Nakon četkanja vatrostalne boje i sušenja, zakopavaju se u suhi kvarcni pijesak za modeliranje vibracijama i izlijevaju pod negativnim tlakom kako bi se model ispario. , nova metoda lijevanja u kojoj tekući metal zauzima mjesto modela, skrutnjava se i hladi kako bi formirao odljevak. Lost Foam Casting je nova tehnologija s gotovo nikakvim marginama i preciznim oblikovanjem. Ovaj proces ne zahtijeva uzimanje kalupa, nema rastavne površine niti pješčane jezgre. Pogreške u dimenzijama uzrokovane kombinacijom.
Lijevanje pod pritiskom, također poznato kao kovanje u tekućem kalupu, je ubrizgavanje rastaljenog metala ili polukrute legure izravno u otvoreni kalup, a zatim zatvaranje kalupa kako bi se stvorio protok punjenja kako bi se dosegnuo vanjski oblik obratka, a zatim primijeniti visoki pritisak na napraviti skrućeni Metal (ljuska) proizvodi plastičnu deformaciju, neskrućeni metal se podvrgava izostatičkom tlaku, a istovremeno dolazi do skrućivanja pod visokim pritiskom, i konačno metoda dobivanja izratka ili slijepog komada, gore navedeno je izravno lijevanje ekstruzijom; postoji i neizravno ekstruzijsko lijevanje koje se odnosi na taljenje metala ili polu. Čvrsta legura se ubrizgava u zatvorenu šupljinu kalupa kroz probijač, a primjenjuje se visoki tlak kako bi se kristalizirala i skrutnila pod pritiskom, i na kraju dobila obradak ili slijepi komad.
Kontinuirano lijevanje je metoda lijevanja u kojoj se tekući metal kontinuirano ulijeva u jedan kraj kalupa, a kalupni materijal se kontinuirano izvlači iz drugog kraja.
Izvlačenje je metoda plastične obrade koja koristi vanjsku silu za djelovanje na prednji kraj izvučenog metala kako bi se izvukao metalni proizvod iz otvora matrice manjeg od presjeka proizvoda kako bi se dobio proizvod odgovarajućeg oblika i veličine. Budući da se izvlačenje uglavnom izvodi u hladnom stanju, naziva se i hladno izvlačenje ili hladno izvlačenje.
Utiskivanje je metoda obrade oblikovanja koja primjenjuje vanjsku silu na ploče, trake, cijevi i profile prešama i kalupima kako bi se izazvala plastična deformacija ili odvajanje kako bi se dobili obradaci (dijelovi za utiskivanje) potrebnog oblika i veličine.
Brizganje metala (Injektiranje metala, naziva se MIM) je nova vrsta tehnologije skoro neto oblikovanja metalurgije praha koja je proizašla iz industrije brizganja plastike. Kao što svi znamo, tehnologija brizganja plastike proizvodi proizvode različitih složenih oblika po niskoj cijeni, ali plastična Čvrstoća proizvoda nije velika. Kako bi se poboljšala njezina izvedba, metalni ili keramički prah može se dodati plastici kako bi se dobio proizvod veće čvrstoće i dobre otpornosti na trošenje. Posljednjih godina ova se ideja razvila kako bi se maksimizirao sadržaj krutine i potpuno uklonilo vezivo i zgusnulo oblikovano tijelo tijekom naknadnog sinteriranja. Ova nova metoda oblikovanja metalurgije praha naziva se injekcijsko prešanje metala.
Tokarenje se odnosi na tokarsku obradu dio je mehaničke obrade. Obrada tokarilom uglavnom koristi alate za tokarenje za okretanje rotirajućih izradaka. Tokarilice se uglavnom koriste za obradu osovina, diskova, rukavaca i drugih izradaka s rotirajućim površinama i najraširenija su vrsta obrade alatnih strojeva u tvornicama za proizvodnju i popravak strojeva. Tokarenje je metoda rezanja izratka na tokarskom stroju korištenjem rotacije izratka u odnosu na alat. Energiju rezanja za operacije tokarenja prvenstveno osigurava radni predmet, a ne alat.
Tokarenje je najosnovniji i najčešći način obrade rezanjem, koji zauzima vrlo važno mjesto u proizvodnji. Tokarenje je pogodno za obradu rotacijskih površina. Većina izradaka s rotirajućim površinama može se obraditi metodama tokarenja, kao što su unutarnje i vanjske cilindrične površine, unutarnje i vanjske konusne površine, čeone površine, utori, navoji i rotacijske površine za oblikovanje. Alati koji se koriste su uglavnom alati za tokarenje.
Glodanje Glodanje služi za fiksiranje obrasca i korištenje rotirajućeg glodala velike brzine za pomicanje po obrascu za izrezivanje potrebnog oblika i značajki. Tradicionalno glodanje se uglavnom koristi za jednostavne oblike/značajke kao što su glodanje kontura i utora. CNC glodalice mogu obrađivati složene oblike i karakteristike. Obradni centar za glodanje i bušenje može izvoditi troosno ili višeosno glodanje i provrtanje obrade, koja se koristi za obradu kalupa, kontrolnih alata, kalupa, složenih površina tankih stijenki, umjetnih proteza i oštrica itd. Prilikom odabira sadržaja CNC glodanje, prednosti i ključne uloge CNC glodalica treba u potpunosti iskoristiti.
Obrada blanjanjem je metoda obrade rezanjem u kojoj se blanjalica koristi za izvođenje horizontalnih relativnih linearnih recipročnih gibanja na obratku, a uglavnom se koristi za obradu oblika dijelova. Preciznost procesa blanjanja je IT9~IT7, a hrapavost površine Ra je 6,3~1,6μm.
Brušenje Brušenje se odnosi na metodu obrade uklanjanja viška materijala na izratku abrazivima i abrazivnim alatima. Brušenje je jedna od najčešće korištenih metoda rezanja.
Selektivno lasersko taljenje U spremniku prekrivenom metalnim prahom, računalo upravlja snopom lasera ugljičnog dioksida velike snage da selektivno prelazi preko površine metalnog praha. Tamo gdje padne lasersko svjetlo, metalni prah na površini se potpuno otopi i sjedini, dok mjesto gdje laser ne sija ostaje u praškastom stanju. Cijeli proces treba provesti u zatvorenoj kabini ispunjenoj inertnim plinom.
Selektivno lasersko sinteriranje je SLS metoda koja koristi infracrvene lasere kao izvore energije, a većina korištenih materijala za modeliranje su praškasti materijali. Tijekom obrade prah se prvo zagrijava na temperaturu nešto nižu od tališta, a zatim se prah spljošti pod djelovanjem valjka za struganje; laserska zraka se selektivno sinterira u skladu s informacijama slojevitog dijela pod računalnom kontrolom, a jedan sloj je dovršen. Zatim prijeđite na sljedeći sloj sinteriranja, uklonite višak praha nakon cijelog sinteriranja i tada možete dobiti sinterirani dio. Trenutačno su zreli procesni materijali voštani prah i plastični prah, a postupak sinteriranja s metalnim prahom ili keramičkim prahom još uvijek se proučava.
Taloženje metala Donekle slično "kremiranju" taloženog taloženja, ali s prskanjem metalnog praha. Dok raspršuje materijale od metalnog praha, mlaznica također pruža zaštitu od lasera velike snage i inertnog plina. Na taj način neće biti ograničen veličinom metalne kutije za prah, te može izravno proizvoditi dijelove većeg volumena, a također je vrlo pogodan za popravak djelomično oštećenih preciznih dijelova.
Valjanje Metoda valjanja koristi niz kontinuiranih postolja za valjanje nehrđajućeg čelika u složene oblike. Redoslijed valjaka dizajniran je tako da profil valjaka svakog postolja sukcesivno deformira metal dok se ne dobije željeni konačni oblik. Ako je oblik dijela složen, može se koristiti do trideset i šest regala, ali za jednostavne dijelove dovoljna su tri ili četiri regala.
Kovanje u kalupu odnosi se na metodu kovanja u kojoj se otkivci dobivaju oblikovanjem prirobaka s kalupima na posebnoj opremi za kovanje u kalupu. Otkovci proizvedeni ovom metodom su preciznih dimenzija, malog dodatka za obradu, složene strukture i visoke produktivnosti.
Izrezivanje je proces izrezivanja. Film formiran prethodnim postupkom postavlja se na mušku matricu matrice za rezanje, a višak materijala uklanja se zatvaranjem matrice, a 3D oblik proizvoda se zadržava kako bi odgovarao šupljini kalupa.
Proces izrezivanja - matrica s nožem Rezanje Proces izrezivanja, postavljanje filmske ploče ili strujnog kruga na donju ploču, pričvršćivanje stroja za izrezivanje na šablonu i korištenje sile koju stroj daje za pritisak prema dolje za kontrolu oštrice za rezanje materijal. Razlika između njega i matrice za probijanje je u tome što je rez glatkiji; u isto vrijeme, kroz podešavanje pritiska i dubine rezanja, može izbušiti udubljenje, polurez i druge efekte. U isto vrijeme, cijena kalupa je niska, a rad je praktičniji, sigurniji i brži.
plastično oblikovanje
Injekcijsko prešanje je metoda proizvodnje oblika za industrijske proizvode. Proizvodi se obično koriste za brizganje gume i brizganje plastike. Injekcijsko prešanje također se može podijeliti na metodu injekcijskog prešanja i metodu tlačnog lijevanja. Stroj za injekcijsko prešanje (koji se naziva stroj za injekcijsko prešanje ili stroj za injekcijsko prešanje) glavna je oprema za prešanje za izradu termoplastičnih ili termoreaktivnih materijala u različite oblike plastičnih proizvoda pomoću kalupa za plastično prešanje. Brizganje se postiže strojevima i kalupima za injekcijsko prešanje.
Ekstruzija je metoda obrade u kojoj materijal prolazi kroz djelovanje između cijevi ekstrudera i puža, zagrijava se i plastificira, gura ga naprijed vijkom i kontinuirano prolazi kroz glavu stroja kako bi se napravili različiti proizvodi poprečnog presjeka ili poluproizvodi proizvoda.
Puhanje, poznato i kao šuplje puhanje, metoda je obrade plastike koja se brzo razvija. Cjevasta plastična pločica dobivena ekstruzijom ili injekcijskim prešanjem termoplastične smole stavlja se u rascjepkani kalup dok je vruća (ili zagrijana do omekšanog stanja), a komprimirani zrak se ubrizgava u pločicu odmah nakon zatvaranja kalupa za puhanje plastike. župa. Bubri i prianja uz unutarnju stijenku kalupa, a nakon hlađenja i vađenja iz kalupa mogu se dobiti različiti šuplji proizvodi.
Blister je vrsta tehnologije obrade plastike. Glavni princip je zagrijati i omekšati ravnu tvrdu plastičnu foliju, zatim je vakuumom apsorbirati na površini kalupa, oblikovati nakon hlađenja i primijeniti u raznim industrijama.
Kompresijsko kalupljenje, također poznato kao kompresijsko kalupljenje ili kompresijsko kalupljenje, je operacija prvo stavljanja praškaste, zrnate ili vlaknaste plastike u šupljinu kalupa na temperaturi kalupljenja, a zatim zatvaranja kalupa i prešanja da se oblikuje i skrutne. Kompresijsko prešanje može se koristiti s duroplastom, termoplastom i gumenim materijalima.
Kalandriranje je propuštanje otopljenog i plastificiranog termoplasta kroz razmak između dva ili više paralelnih i suprotno rotirajućih valjaka, tako da se talina rasteže i rasteže pomoću valjaka kako bi se formirao kontinuirani proizvod u obliku ploče s određenom veličinom i zahtjevima kvalitete. Konačno, metoda oblikovanja prirodnim hlađenjem. Postupak kalandriranja obično se koristi u proizvodnji plastičnih folija ili ploča.
Oblikovanje pjene je postupak dodavanja odgovarajućeg sredstva za pjenjenje materijalima za pjenjenje (PVC, PE, PS, itd.) kako bi plastika dobila mikroporoznu strukturu. Gotovo sva termoreaktivna i termoplastična plastika može se preraditi u pjenastu plastiku, a oblikovanje pjene postalo je važno područje u preradi plastike.
Proces namotavanja kalupa je namotavanje kontinuiranog vlakna (ili platnene trake, prepreg pređe) impregnirano smolnim ljepilom na trn u skladu s određenim pravilima, a zatim skrućivanje i vađenje iz kalupa kako bi se dobio gotov proizvod.
Laminirano kalupljenje odnosi se na proces kalupljenja koji kombinira više slojeva istih ili različitih materijala pod toplinom i pritiskom. Obično se koristi u preradi plastike, ali iu preradi gume.
Lijevanje je metoda plastične obrade. Rano lijevanje je bilo ubrizgavanje tekućeg monomera ili predpolimera ili polimera u kalup pod normalnim tlakom, polimerizacija i skrućivanje kako bi se formirao proizvod istog oblika kao unutarnja šupljina kalupa. Lijevanje najlonskih monomera pojavilo se 1960-ih. S razvojem tehnologije kalupljenja, tradicionalni koncept lijevanja se promijenio. Polimerne otopine i disperzije odnose se na polivinilkloridnu pastu, a taline se također mogu koristiti za kalupljenje odljevaka.
Tehnologija kapajuće plastike koristi termoplastične polimerne materijale koji imaju karakteristike promjenjivog stanja, to jest, imaju viskoznu fluidnost pod određenim uvjetima i vraćaju čvrsto stanje na sobnoj temperaturi, te koriste odgovarajuće metode i posebne alate za prskanje tinte na to. U stanju viskoznog tečenja, oblikuje se u dizajnirani oblik prema potrebi, a zatim skrućuje na sobnoj temperaturi.
Kompresirano prešanje se uglavnom koristi u proizvodnji termoreaktivnih plastičnih proizvoda. Kalup se zagrijava da se rastopi, pod pritiskom i probija, zatim se zagrijava da se umreži i skrutne, a gotov proizvod se dobiva nakon vađenja kalupa.
Prešanje smole je proces u kojem se smola ubrizgava u zatvoreni kalup kako bi se infiltrirala u ojačanja i stvrdnula. Ova tehnologija može učinkovito smanjiti troškove opreme i kalupljenja bez preprega i autoklava.
Ova se tehnologija brzo razvila posljednjih godina i naširoko se koristi u industriji zrakoplova, automobilskoj industriji, brodogradnji i drugim područjima, a istraživala je i razvila razne grane kao što su RFI, VARTM, SCRIMP i SPRINT kako bi zadovoljila zahtjeve primjene različitih područja .
Ekstruzija je metoda obrade pod pritiskom koja koristi bušilicu ili bušilicu za pritiskanje izrezka postavljenog u matricu kako bi se izazvalo plastično strujanje kako bi se dobio dio koji odgovara obliku rupe matrice ili konkavne i konveksne matrice. Kada se ekstrudira, trupac proizvodi trodimenzionalni tlačni napon, čak i ako je plastičnost relativno visoka.
Niske gredice također se mogu ekstrudirati.
Termoformiranje je posebna metoda obrade plastike kojom se termoplastične ploče prerađuju u različite proizvode. Relativno posebna metoda obrade plastike za preradu termoplastičnih ploča u razne proizvode. List se steže na okvir i zagrijava do omekšanog stanja. Pod djelovanjem vanjske sile pritišće se na površinu kalupa da dobije oblik sličan površini. Nakon hlađenja i oblikovanja šiša se i dorađuje.
Ručno polaganje kalupa, također poznato kao ručno lijepljenje kalupa i kontaktno kalupljenje, odnosi se na ručni rad na kalupu obloženom sredstvom za odvajanje, to jest, tijekom postavljanja materijala za ojačanje, četkanjem smole do tražene debljine plastičnog proizvoda i zatim stvrdnjavanje i Proces dobivanja plastičnih proizvoda vađenjem kalupa.
Laser Rapid Prototyping (LRP) je nova tehnologija proizvodnje koja integrira napredne tehnologije kao što su CAD, CAM, CNC, laser, precizni servo pogon i novi materijali. U usporedbi s tradicionalnom metodom proizvodnje, ima sljedeće prednosti: repliciranje i zamjenjivost prototipa su visoke; proces proizvodnje nema nikakve veze s geometrijskim oblikom proizvodnog prototipa; ciklus obrade je kratak, a cijena niska, opći trošak proizvodnje smanjen je za 50 posto, a ciklus obrade skraćen je za više od 70 posto; Tehnološka integracija za ostvarenje integracije dizajna i proizvodnje.
Fused Deposition Modeling (FDM, Fused Deposition Modeling), ovaj postupak je ekstrudiranje filamentoznog materijala kao što je termoplast, vosak ili metalni osigurač iz grijane mlaznice, u skladu s unaprijed određenom putanjom svakog sloja dijela, kako bi se fiksirala brzina taljenja taloženje.
CNC računalni alatni stroj za numeričko upravljanje je automatski alatni stroj opremljen sustavom programskog upravljanja. Upravljački sustav može logički obraditi i dekodirati programe s kontrolnim kodovima ili drugim simboličkim uputama, tako da se alatni stroj pomiče i obrađuje dijelove.
3D ispis (3DP) je vrsta tehnologije brze izrade prototipova. To je tehnologija koja se temelji na datotekama digitalnih modela i korištenju materijala koji se mogu spajati, poput metala u prahu ili plastike za izradu objekata ispisom sloj po sloj. 3D ispis obično se postiže korištenjem digitalnih pisača materijala. Često se koristi za izradu modela u području proizvodnje kalupa i industrijskog dizajna, a postupno se koristi u izravnoj proizvodnji nekih proizvoda. Već postoje dijelovi tiskani ovom tehnologijom.
Postoji mnogo različitih tehnologija za 3D ispis. Razlikuju se po načinu na koji su materijali dostupni i ugrađeni su u različite slojeve za izradu dijela. Uobičajeno korišteni materijali za 3D ispis uključuju najlonsko fiberglass, polilaktičnu kiselinu, ABS smolu, izdržljive najlonske materijale, materijale od gipsa, aluminijske materijale, legure titana, nehrđajući čelik, posrebrene, pozlaćene, gumene materijale
