Microsoft Word - Katalog obrabiarek niekonwencjonalnych cz. 2.DOC

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Spis treści

1. Wprowadzenie ………………………………………………..…………….......................
1.1. Definicja obróbek niekonwencjonalnych ……………………………………………
1.2. Podział wybranych obróbek niekonwencjonalnych …………………………………
2. Cel opracowania ………………………………………………………………………….
3. Charakterystyka techniczna wybranych metod obróbki, obrabiarek i urządzeń
dla technologii przyrostowych …………………………………………………….............
3.1. Wprowadzenie ………………………………………………………………………...
3.2. Rapid Prototyping – wiadomości ogólne …………………………………………….
3.2.1. Selektywne spiekanie laserowe (SLS) …………………………………………..
3.2.2. Stereolitografia ……………………………………………………………….....
3.2.3. Modelowanie poprzez wytapianie i wytrącanie cząstek – FDM ………………..
3.3. Rapid Tooling – wiadomości ogólne ………………………………………………....
3.3.1. Metoda Vacuum Casting ………………………………………………………..
3.3.2.Metoda Metal Part Casting ………………………………………………………
3.4. Rapid Manufackturing ………………………………………………………………..
4. Obróbka strumieniowo – ścierna ………………………………………………………….
4.1. Obróbka pneumatyczna ………………………………………………………………
4.2. Obróbka wirnikowa …………………………………………………………………..
5. Charakterystyka wybranych urządzeń do mycia i czyszczenia części ……………………
5.1. Wiadomości ogólne …………………………………………………………………..
5.2. Przykłady urządzeń ……………………………………………………………….......
5.3. Przykady zastosowania ………………………………………………………………..
6. Przegląd techniczny urządzeń do ulepszania cieplnego ………………………………......
6.1. Wiadomości ogólne …………………………………………………………………..
6.2. Przykłady urządzeń …………………………………………………………………...
7. Urządzenia do usuwania zadziorów ………………………………………………………
7.1. Wiadomości ogólne …………………………………………………………………..
7.2. Przykłady urządzeń do termicznego usuwania zadziorów …………………………...
7.3. Przykłady urządzeń do elektrochemicznego usuwania zadziorów …………………...
7.4. Przykłady urządzeń do obróbki przetłoczno - ściernej ………………………………
7.5. Podsumowanie …………………...…………………………………………………...
8. Podsumowanie ………………….………………………………………………………….
9. Literatura ………………………………………………………………………………….

1
1
1
2

3
3
4
6

13
21
30
30
38
40
42
42
56
66
66
67
85
86
86
88
93
93
96
98
99

102
103
105

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

1. WPROWADZENIE

1.1. Definicja obróbek niekonwencjonalnych

Niekonwencjonalne metody wytwarzania - to technologie, w których

kształtowanie przedmiotów może być dokonywane z wykorzystaniem różnych form energii,
najczęściej innych niż energia mechaniczna - będąca podstawą większości klasycznych
procesów technologicznych kształtowania - w tym skrawania. Najczęściej formami tej energii
są: energia wyładowań elektrycznych, przemian chemicznych i elektrochemicznych,
strumienia fotonów, elektronów, jonów, strumienia cieczy itp. oraz wynikowych czynników
cieplnych, gazowych i mechanicznych [1].

1.2. Podział wybranych obróbek niekonwencjonalnych

Niekonwencjonalne metody

wytwarzania

Obróbka ubytkowa

Obróbki kształtujące i

uszlachetniające

(bez ubytku masy)

Technologie przyrostowe

Hybrydowa obróbka

skrawaniem

Hybrydowa obróbka

ścierna

Obróbka erozyjna

Obróbka

elektroerozyjna

Obróbka

strumieniowo-erozyjna

Obróbka

elektrochemiczna

Hybrydowe metody

kształtowanie warstwy

wierzchniej

Niekonwencjonalne metody

kształtowania warstwy

wierzchniej

Niekonwencjonalne metody

obróbki cieplnej

Niekonwencjonalne
metody nanoszenia

powłok

Rapid prototaping

Rapid tooling

Rapid manufacturing

Rys. 1.1. Ogólny podział obróbek niekonwencjonalnych [1]

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

2. CEL OPRACOWANIA

Podstawowym celem opracowania jest przedstawienie wybranych

niekonwencjonalnych metod wytwarzania, procesów związanych z wytwarzaniem oraz
zaprezentowanie obrabiarek i urządzeń wykorzystywanych w tych obróbkach.
   W  opracowaniu  znalazły się tylko niektóre wybrane technologie oraz urządzenia
z  grupy niekonwencjonalnych metod wytwarzania. Pojęcie niekonwencjonalnych metod
wytwarzania jest tak obszerne i dynamicznie rozwijające się,  że niemożliwością byłoby
przedstawienie chociażby w skrócie wszystkich metod i urządzeń w nich wykorzystywanych.

W opracowaniu skoncentrowano się na prezentacji technologii nieubytkowych,

a w szczególności na technologiach przyrostowych oraz grupie technologii kształtujących
i uszlachetniających powierzchnie (w tym obróbka cieplna i cieplno-chemiczna) wraz
z technologiami mycia i czyszczenia jako składnika uzupełniającego procesów
technologicznych.

Uzasadnienie wyboru

Najstarsze urządzenie pozwalające budować elementy za pomocą szybkich technik

przyrostowych liczy zaledwie 16 lat. Technologie przyrostowe są obecnie w wieku, który
można porównać do wczesnego niemowlęctwa, a mimo to w niektórych aspektach dogoniły
już rozwijane od dziesięcioleci tokarki, w tym sterowane numerycznie. Jak widać, mają
ogromny potencjał. Wkraczamy w etap, w którym urządzenia przyrostowe znajdują trwałe
miejsce w przemyśle. Poza początkowo głównymi obszarami zastosowań, do których należał
m.in. przemysł samochodowy, liczne branże doceniają i coraz szerzej testują te technologie.
Mam na myśli budowę form i matryc, przemysł lotniczy, przemysł wyrobów gospodarstwa
domowego, elektrotechnikę czy technikę medyczną.

Przyszłość technologii Rapid Prototaping to wytwarzanie części maszyn i elementów

z metalu. Dotychczas około 90 % tych technologii to procesy wytwarzania z tworzyw
sztucznych.

Druga grupa technologii, tj. uszlachetniających powierzchnie oraz zapewniających

czystość elementów w procesach to również obszar bardzo szybkiego rozwoju w ostatnich
latach.

Szczególną preferencją było pokazanie urządzeń produkowanych za granicą

i obecnych na światowym rynku oraz przedstawienie wszelkich innowacji w tej dziedzinie,
które pojawiły się w ostatnich latach.
Przedstawiając główne dane techniczne wybranych urządzeń stworzono katalog,
w którym znajdziemy ofertę największych oraz najbardziej znanych producentów maszyn.
Dzięki temu katalogowi będzie można poznać oraz porównać między sobą poszczególne
maszyny.

Katalog ten w założeniu ma służyć przede wszystkim jako pomoc dydaktyczna,

umożliwiając poznanie głównych niekonwencjonalnych metod wytwarzania oraz urządzeń
w nich wykorzystywanych, doboru tych urządzeń i parametrów obróbki przy realizacji prac
z projektowania procesów technologicznych.

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

3. CHARAKTERYSTYKA TECHNICZNA WYBRANYCH
METOD OBRÓBKI, OBRABIAREK I URZĄDZEŃ
DLA TECHNOLOGII PRZYROSTOWYCH

3.1. Wprowadzenie

Szybkie wykonywanie prototypów, modeli czy narzędzi obejmuje grupę metod

najczęściej określanych w literaturze jako Rapid Prototyping - RP i Rapid Tooling - RT.
Przy czym to ostatnie określenie RT dotyczy przede wszystkim wytwarzania form wtryskowych
i odlewniczych oraz tłoczników. Dla małych serii spotyka się również określenie
Rapid Manufacturing – RM (LM)

W literaturze obcojęzycznej stosowane są ponadto określenia: Layeir Manufacturing

Techniques - LMT, Material Increase Manufacturing - MIM, Solid Freeform Manufacturing
(Fabrication) SFM lub SFF. Należy tutaj podkreślić, że termin SFF jest przez niektórych badaczy
rozumiany bardziej ogólnie. Do metod SFF zaliczane są również te metody ubytkowe, które
umożliwiają szybkie wykonywanie elementów krzywoliniowych, takie jak 5-cio osiowe
frezowanie.
Wspólnymi cechami tych metod są:

• zastosowanie projektowania komputerowego w systemie 3D CAD;
• kształtowanie przedmiotów przez dodawanie materiału (rys. 3.1)

Rys. 3.1. Zasada tworzenia elementu w oparciu o technologie przyrostowe (warstwami)

Zastosowanie metod RP i RT umożliwia znaczne skrócenie procesu przygotowywania

i wykonywania modelu, prototypu czy finalnego wyrobu (np. narzędzia) oraz ułatwia jego
modyfikowanie we wczesnych stadiach rozwoju w porównaniu z konwencjonalnymi
metodami produkcji.
Stosując metody RP i RT można wytwarzać przedmioty o bardzo złożonych kształtach
wewnętrznych, których wykonanie było kłopotliwe, drogie lub niemożliwe innymi metodami
produkcyjnymi. Możliwość zastosowania różnych materiałów stwarza perspektywy dalszego
udoskonalania tych metod.

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Obecnie wiele metod RP i RT zostało skomercjalizowanych, a urządzenia do RP są

produkowane seryjnie i stosowane w przemyśle. Fundamentalnym wymaganiem dla tego typu
procesu jest zaprojektowanie przestrzennego modelu przedmiotu.

Dane te powinny pochodzić z opisu wygenerowanego z rysunku powierzchni lub bryły

utworzonego w systemie CAD. Następnie przeprowadza się proces warstwowania
przestrzennego przedmiotu. W tym celu trójwymiarowy model CAD przy wykorzystaniu różnych
interfejsów przekształca się na odpowiednie pliki i dzieli na warstwy.

Dane te są przekazywane do układu sterowania urządzenia, na którym jest

realizowany proces RP czy RT.

W obszarze LM występują specyficzne problemy nieznane w obróbce ubytkowej. Aby

otrzymać element o odpowiedniej jakości, przed nałożeniem kolejnej warstwy należy mieć
absolutną pewność, że poprzednia warstwa posiada wymagane właściwości (np. porowatość)
i mieści się w założonej tolerancji wymiarowej. Dla elementów funkcjonalnych czy gotowych
wyrobów tolerancje wymiarowe są zwykle mniejsze, niż w przypadku wykonywania modeli
RP. Z powyższych względów dokładny proces wytwarzania LM musi być zwykle
monitorowany. Obecnie elementy wykonane technikami RP są już wykorzystywane do
modelowania rozkładu naprężeń oraz modelowania przepływu w wyrobach finalnych.

3.2 Rapid Prototyping - wiadomości ogólne

Rapid Prototyping (RP) – błyskawiczne wykonywanie prototypów. Popularna nazwa

rodziny różnych związanych technik, stosowanych do wytwarzania fizycznych modeli
bezpośrednio z rysunków komputerowych CAD. Metody te wykorzystują addytywność do
łączenia materiałów, takich jak proszek czy arkusze, w celu tworzenia obiektów fizycznych.
Warstwa po warstwie techniką RP nakłada się tworzywo, papier, ceramikę, metal lub
kompozyty różnych materiałów, według kolejnych przekrojów poziomych modelu
komputerowego. Współczesne technologie przyrostowe (dokładanie materiału) wykazują
wiele zalet w porównaniu z tradycyjnymi technikami, w których występuje usuwanie
nadmiaru materiału, na przykład toczenie czy frezowanie:

• obiekty mogą być tworzone pomimo skomplikowanej geometrii oraz złożoności, bez

konieczności opracowywania specjalnej technologii obróbki czy montażu
końcowego

• systemy błyskawicznego wykonania prototypów redukują konstrukcję złożonych

obiektów do procesów jasnych, sterownych, prostych i jednocześnie relatywnie
szybkich

Cechy te wywołują szerokie zainteresowanie inżynierów poprzez to, że redukowany jest

czas od przygotowania do wprowadzenia prototypu na rynek Jednocześnie dzięki tym technikom
występują lepsze relacje pomiędzy twórcami- zrozumienie i przekazanie informacji na etapie
tworzenia modelu pozwala na unikniecie pomyłek. Chirurdzy, architekci, artyści oraz
przedstawiciele wielu innych dyscyplin już dziś rutynowo stosują te techniki w swojej pracy.

Technologie RP można podzielić na przystosowane do pracy w technice 2D lub 3D,

z dodawaniem materiału w sposób punktowy (dyskretny lub ciągły), warstwowy lub
powierzchniowy (rys. 3.2).

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Typowy przebieg wytwarzania w procesach wytwarzania przyrostowego technologiami

Rapid Prototyping

1. Orientacja
w przestrzeni roboczej
(nachylenie ścianek)

2. Grubość nakładanej
warstwy

1. Model 3D technologiczny

2. Model STL

3.Proces

4. Wytwarzanie

5. Prototyp

Rys. 3.4. Fazy realizacji procesu wytwarzania w technologii RP

3.2.1 SELEKTYWNE SPIEKANIE LASEROWE (SLS)

3.2.1.1. Wiadomości ogólne

Selektywne spiekanie laserowe - SLS (Selective Laser Sintering) zostało opracowane

w University of Texas - Austin w 1986 przez Deckard'a i Beaman'a; zaś skomercjalizowane
przez firmę DTM w 1993 r.
Podstawowym procesem metody SLS jest spiekanie. Przez spiekanie rozumie się
przekształcenie luźno nasypanych cząstek proszku w trwałą, kształtkę przez
wygrzewanie poniżej temperatury, w której następuje przejście całego produktu
spiekania w stan ciekły. Podstawową siłą napędową procesów spiekania jest energia
swobodnych powierzchni zbioru cząstek. Proszki mają dużą powierzchnię właściwą,
która jest źródłem dużych nadwyżek energii. Spiekany układ, dążąc do minimalizacji
energii, będzie zmierzał do zmniejszania obszaru swobodnych powierzchni przez
tworzenie szyjek i wygładzanie porów oraz ich eliminowanie. Procesy te mogą
przebiegać jedynie w warunkach dużej ruchliwości atomów, a więc w podwyższonej
temperatur.
Większość patentów dotyczących tej technologii i urządzeń powstała w Uniwersytecie
stanu Texas w Austin, a firma DTM Corp. licencjonowała sprzedaż tej technologii na cały

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

świat. Po zakończeniu pierwszych programów badawczych zbudowano w firmie DTM Corp.
pierwsze urządzenie laboratoryjne SLS 125, na bazie którego zaprojektowano
udoskonalony model maszyny Sinterstation 2000 TM będący już produktem dojrzałym.
Od 1992 r. firma DTM Corp. stosuje te urządzenia w przemyśle i jest ona jedynym
dostawcą urządzeń dla SLS na rynku amerykańskim. Na rynku europejskim dostawcą
urządzeń dla SLS jest firma EOS GmbH.

Rys. 3.5. Schemat budowy urządzenia SLS firmy DTM Corp. [27]

3.2.1.2. Rodzaje metod SLS ze względu na udział różnych faz termodynamicznych

Rozróżnia się spiekanie w fazie stałej, z udziałem fazy ciekłej oraz z udziałem zanikającej

fazy ciekłej. Spiekanie przeprowadza się często w atmosferze ochronnej, zwłaszcza gdy
spiekane są proszki metaliczne i ważne jest zachowanie metalicznego charakteru spieku.
W przypadku spiekania w fazie stałej nie dochodzi nawet do przejściowego tworzenia fazy
ciekłej. Przeprowadza się je najczęściej przy temperaturze 0.7

÷0.8 temperatury topnienia

spiekanego proszku. Występuje kilka mechanizmów spiekania proszków metali w fazie stałej.

Spiekanie poprzez parowanie i kondensację zachodzi w przypadku, gdy składniki

posiadają wysokie prężności par. Dzięki różnicy prężności par nad powierzchniami wklęsłymi
i wypukłymi następuje przemieszczanie się par połączone z kondensacją par w miejscach
wklęsłych i odparowaniem materiału z powierzchni wypukłych.

Spiekanie wskutek dyfuzji zachodzi dzięki różnicy stężeń wakansów między

mikroobszarami spieku. Dyfuzja zachodzi wzdłuż granic ziaren, na powierzchni oraz w objętości
i w konsekwencji dochodzi do wyrównania stężeń.

Spiekanie przez pełzanie polega na przemieszczaniu warstw materiału względem

siebie. W praktyce spiekania płynięcie lepkościowe występuje podczas spiekania ciał
bezpostaciowych, takich jak termoplastyczne żywice. Pod wpływem fluktuacji cieplnych powstają
małe elementarne odkształcenia plastyczne, które sumując się wywołują makroskopowy efekt
płynięcia materiału.

Spiekanie z udziałem fazy ciekłej zachodzi w przypadku mieszanin różnych proszków.

Decydujący wpływ mają w takich układach zjawiska zwilżania fazy stałej przez fazę ciekłą.
Penetracja fazy ciekłej pomiędzy ziarna fazy stałej ma podstawowe znaczenie przy rozroście

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

ziaren. Ważnym czynnikiem jest też rozpuszczalność fazy stałej w fazie ciekłej. Proces
spiekania z udziałem fazy ciekłej dzieli się na trzy stadia:

• przegrupowanie cząstek fazy stałej,
• rozpuszczenie fazy stałej w fazie ciekłej,
• spiekanie w fazie stałej szkieletu utworzonego z ziaren tej fazy.

Spiekanie z udziałem zanikającej fazy ciekłej odnosi się do układów Fe-Cu,

Fe-P, Cu-Sn w zakresie tworzenia z mieszanin proszków roztworów stałych. W przypadku tego
rodzaju spiekania nakładają się na siebie dwa procesy:

• dyfundowanie składników cieczy w ziarna fazy stałej i zwiększanie ich objętości,

• spiekanie z udziałem fazy ciekłej, prowadzące w warunkach dobrej zwilżalności do

skurczu.

Jeżeli składniki cieczy podczas dyfundowania w ziarna fazy stałej tworzą roztwory stałe

międzywęzłowe, to przyrost objętości fazy stałej jest minimalny i spiekanie prowadzi zawsze do
skurczu. Jeżeli natomiast powstają roztwory stałe substytucyjne, to procesy dyfuzji w fazie
stałej prowadzą do zwiększenia objętości. Zmiany wymiarowe są wówczas wypadkową dwóch
przeciwstawnych procesów: spęcznienia i skurczu.

Klasyczne spiekanie proszków metali z dostarczaniem energii cieplnej w sposób ciągły

różni się od spiekania przy użyciu lasera przede wszystkim krótkim czasem oddziaływania
wiązki lasera na materiał proszkowy. Występują też znaczne różnice w sposobie
przekazywania energii. W spiekaniu laserowym dużą rolę odgrywają parametry pracy lasera,
takie jak energia, średnica wiązki, szybkość skanowania. Ważne są też zdolności proszków do
odbijania lub pochłaniania promieniowania w zakresie zastosowanych długości fal lasera.
Spiekanie w fazie stałej jest procesem powolnym, ponieważ podstawą jego jest dyfuzja.
Jak wykazują eksperymenty czas oddziaływania wiązki laserowej na proszek jest za krótki, aby
nastąpiło spiekanie. W przeciwieństwie do tego spiekanie z udziałem fazy ciekłej jest procesem
szybkim, zdeterminowanym szybkością przejścia fazy stałej w ciekłą i siłami kapilarnymi
powodującymi wnikanie fazy ciekłej w pory, co jest o rzędy wielkości szybsze niż dyfuzja
w stanie stałym.

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

3.2.1.3. Przykłady maszyn do obróbki materiałów przy użyciu technologii SLS

Maszyna firmy DTM - SINTERSTATION 2500

Dane techniczne

wymiary komory roboczej

380 x 330 x 457 mm

zastosowany laser

laser

o mocy 50W (na życzenie klienta

montowane są też lasery o mocy100W)

system operacyjny

Windows NT

wymiary maszyny

2320 x 2800 x 1350 mm

maksymalny wymiar modelu

1050 x 2050 x 1000 mm

wymiar systemu odprowadzania gazu

640 x 600x 1000 mm

pojemność kasty

2,2

/ 2,5 kg

5,5

/ 6,0 kg

zasilacz

3 fazy, 400 V, 50 / 60 Hz 5 kW

wydajność pompy

1 x 100

m /

próżnia 0,5

bar

Cechy charakterystyczne

- udoskonalony proces kontroli i sterowania procesem ogrzewania komory roboczej
- układ sterowani (komputer) dołączony jest jako oddzielny moduł, przez co rozmiar części
wykonawczej jest mniejszy

http://mail.amplus.com.pl/~ccf/rp/6_2000.pdf

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Maszyna firmy EOS- EOSINT M 250

Dane techniczne

wymiary komory roboczej

250 x 250 x 150 mm

zastosowany laser

laser

o mocy 50W na życzenie klienta

montowane są też lasery o mocy 100W

system operacyjny

Windows NT

wymiary maszyny

2320 x 2800 x 1350 mm

maksymalny wymiar modelu

1050 x 2050 x 1000 mm

wymiar systemu odprowadzania gazu

640 x 600x 1000 mm

pojemność kasty

2,2

/ 2,5 kg

5,5

/ 6,0 kg

zasilacz

3 fazy

400 V, 50/60 Hz

5 kW

wydajność pompy

1 x 100

próżnia 0,5

bar

Cechy charakterystyczne

- urządzenie przeznaczone jest do budowania modeli z proszku metali
- proces spiekania odbywa się pod wpływem światła podczerwonego, emitowanego przez
laser w komorze roboczej
- firma EOS oferuje kilka rodzajów proszków metali, zostały one opracowane tak,
aby podczas procesu spiekania i chłodzenia nie występował znaczny skurcz

http://mail.amplus.com.pl/~ccf/rp/6_2000.pdf

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Maszyna firmy EOS - EOSINT P 350

Cechy charakterystyczne

- urządzenie służy do budowy modeli o wymiarach 340 x 340 x 590 mm w różnych
materiałów termoplastycznych
- proces przeprowadzany jest w komorze roboczej o podwyższonej temperaturze w
otoczeniu gazu szlachetnego
- Eosint P 350 zapewnia budowę modelu z wosku odlewniczego oraz tworzywa
sztucznego (najczęściej z polistyrenu lub poliamidu)

Maszyna firmy EOS - EOSINT S 700

Cechy charakterystyczne

- urządzenie Eosint S 700 służy do budowy z ceramiki form i rdzeni o wymiarach
do 720 x 380 x 380 mm,
- stosowany materiał (piasek) nosi handlową nazwę Croning i, podobnie jak w
pozostałych urządzeniach, stapiany jest na stoliku roboczym wiązką lasera,
- Eosint S 700 używa dwóch laserów pracujących niezależnie, co umożliwia
zwiększenie wydajności urządzenia,
- ciekawym rozwiązaniem jest również pneumatyczny system automatycznego
napełniania zasobnika materiału w postaci proszku.

http://mail.amplus.com.pl/~ccf/rp/6_2000.pdf

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

3.2.1.5. Podsumowanie

Jedną z podstawowych zalet SLS jest szeroki zakres materiałów, które mogą być

wykorzystane w tej technice. Obecnie stosuje się około 10 różnych materiałów do produkcji
funkcjonalnych prototypów, form odlewniczych i form wtryskowych. SLS jest procesem
termicznym i dlatego bardzo, ważnym zagadnieniem jest dobór i kontrola temperatury w
obszarze obróbki.

Niewłaściwe sterowanie temperaturą procesu jest źródłem lokalnych defektów

strukturalnych, deformacji geometrycznej warstwy i całego elementu. W skrajnej sytuacji
niewłaściwie dobrana temperatura jest przyczyną nieodwracalnego uszkodzenia elementu.
Istota procesu SLS, a tym samym optymalna temperatura jego realizacji zależy istotnie od
rodzaju materiału. I tak proces SLS dla metali opiera się na zjawisku topienia, a nie dyfuzji,
co jest istotne w rozwiązaniu zagadnienia optymalizacji parametrów procesu. Jednym z
parametrów istotnie wpływających na wartość temperatury jest prędkość skanowania.

Dobór i sterowanie temperaturą procesu jest zagadnieniem bardzo złożonym, którego

rozwiązanie wymaga szerokiej wiedzy o procesach zachodzących w obszarze obróbki,
obszernych danych doświadczalnych i odpowiednich urządzeń wykonawczych
monitorujących proces.

Aby ułatwić rozwiązanie tych zagadnień tworzone są specjalne systemy

wspomagające podejmowanie decyzji na etapie projektowania procesu wytwarzania oraz na
etapie jego realizacji.

3.2.2 STEREOLITOGRAFIA

3.2.2.1. Wiadomości ogólne

Stereolitografia - SL

(Stereolithography) - była pierwszą dostępną na świecie metodą

RP, wprowadzoną w 1987 r. na rynek przez firmę 3D Systems pod nazwą 3D Systems
StereoLithography Apparatus (SLA). Proces SL polega na zestalaniu lub utwardzaniu ciekłej
żywicy fotopolimeryzacyjnej przez wystawienie jej na działanie zogniskowanej wiązki
nadfioletowego promieniowania laserowego. Model jest budowany na zawieszonej w kadzi
z ciekłą  żywicą platformie, której odległość od powierzchni cieczy równa się na początku
procesu grubości pierwszej dolnej warstwy. Strumień fotonów, sterowany skanerem
w osiach X-  Y, zestala warstwę  żywicy w płaszczyźnie zaprogramowanego przekroju
poprzecznego modelu, po czym platforma zostaje obniżona w głąb kadzi modelu
o określoną grubość i proces zostaje powtórzony. Przez warstwowe utwardzanie fotopolimeru
i następne obniżanie platformy powstaje trójwymiarowa geometria wytwarzanego modelu.
Grubość warstwy na ogół wynosi 0,1 ÷ 0,2 mm i wpływa na dokładność budowanego
przedmiotu, jakość powierzchni (o jej schodkowatość) i szczególnie na czas trwania procesu.

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

3.2.2.2. Przykłady maszyn do cięcia i obróbki materiałów przy użyciu
metody SL

Maszyna firmy 3D Systems (USA)

Model SLA-250 / 40

Dane techniczne

wymiar komory roboczej

250 x 250 x 250 mm

pojemność komory roboczej

32,21 kg

minimalna grubość nanoszonej warstwy

0,1 mm

typ i moc lasera

Helium Cadmium (HeCd), 12 mW

długość fali lasera

325 nm

średnica belki

0,20 – 0,29 mm

prędkość skanowania rysunku

792 mm / s

zasilacz 1

100 – 120 V

50 / 60 Hz

10 - 12 A / 1 fazę

zasilacz 2

220 – 240 V

50 / 60 Hz

5,0 – 5,5 A / 1 fazę

względna wilgoć mniej

niż 50 %

wysokość temperatury

20 - 26 °C

rozmiar maszyny- cześć 1

142 x 91 x 185 mm

rozmiar maszyny- część 2

124 x 69 x 164 mm

waga maszyny- część 1

395 kg

waga maszyny- część 2

340 kg

http://www.3dsystems.com/

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Maszyna firmy 3D Systems (USA)

Model SLA-500 / 40

Dane techniczne

wymiar komory roboczej

508 x 508 x 610 mm

pojemność komory roboczej

253,6 l

grubość nanoszonej warstwy

0,1 – 0,7 mm

typ i moc lasera

Argon Ion, 264 mW

długość fali lasera

351 nm

dokładność budowania

± 0,127 mm/25,4 mm (0,5%)

polecana minimalna grubość warstwy

0,1 mm

średnica belki

0,20 – 0,25 mm

prędkość skanowania rysunku

5,0 m / s

zasilacz

200 – 240 V

3 fazy

100 A / 1 fazę

względna wilgoć mniej

niż 50 %

wysokość temperatury

20 -26 °C

http://www.3dsystems.com/

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Maszyna firmy 3D Systems (USA)

Model SLA-350

Dane techniczne

wymiar komory roboczej

350 x 350 x 400 mm

pojemność komory roboczej

99,3 l

grubość nanoszonej warstwy

0,1 – 0,7 mm

typ i moc lasera

Solid State, 160 mW

długość fali lasera

354,7 nm

dokładność budowania

± 0,127 mm / 25,4 mm (0,5%)

polecana minimalna grubość warstwy

0,10 mm

średnica belki

0,25 – 0,025 mm

prędkość skanowania rysunku

5,0 m / s

zasilacz

200 – 240 V

50 / 60 Hz

względna wilgoć mniej

niż 50 %

wysokość temperatury

20 -26 °C

http://www.3dsystems.com/

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Maszyna firmy 3D Systems (USA)

Model SLA-5000

Dane techniczne

wymiar komory roboczej

508 x 508 x 584 mm

pojemność komory roboczej

253,6 l

grubość nanoszonej warstwy

0,05 – 0,3 mm

typ i moc lasera

Solid statefrequency triplet Nd: YV , 216 mW

długość fali lasera

325 nm

średnica belki

0,23 – 0,28 mm

prędkość skanowania rysunku

5,0 m / s

zasilacz

200 – 240 V

50 / 60 Hz, 1 faza

15 A

względna wilgoć mniej

niż 50 %

wysokość temperatury

20 -26 °C

rozmiar maszyny - cześć 1

210 x 142 x 236 mm

rozmiar maszyny - część 2

122 x 122 x 135 mm

rozmiar maszyny - część 3

188 x 119 x 202 mm

waga maszyny - część 1

1363 kg

waga maszyny - część 2

322 kg

waga maszyny - część 3

1318 kg

http://www.3dsystems.com/

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Maszyna firmy 3D Systems (USA)

Model Viper

Dane techniczne

wymiar komory roboczej

250 x 250 x 250 mm

pojemność komory roboczej

253,6 l

masa modelu

9,1 kg

grubość nanoszonej warstwy

0,05 – 0,3 mm

typ i moc lasera

Solid statefrequency triplet Nd: YV

długość fali lasera

325 nm

http://www.3dsystems.com/

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

3.2.3 MODELOWANIE POPRZEZ WYTAPIANIE I WYTRĄCANIE
CZĄSTEK - FDM

3.2.3.1. Wiadomości ogólne

Wytłoczone osadzanie stopionego materiału

- FDM - (Fused Deposition Modelling)

pozwala na wytwarzanie przedmiotów z tworzyw sztucznych przez podgrzewanie i topienie
włókna z termoplastycznego materiału w upłynniaczu i osadzaniu wytłaczanego z dyszy
strumienia stopionego materiału na powierzchni wytwarzanego przedmiotu, gdzie ulega on
ponownemu skrzepnięciu.

Rys. 3.10. Wytłoczne osadzanie

stopionego materiału FDM

Dysza może poruszać się w płaszczyźnie X-Y, natomiast wytwarzany przedmiot jest

usadowiony na płycie nośnej, opuszczanej podnośnikiem po osadzeniu warstwy materiału.

Instytuty Fraunhofer (IPA w Stuttgarcie i IFAM w Bremie) opracowały podobny

proces nazwany jako wielofazowe zestalanie strumieniowe (Multiphast Jet Solidification),
który może znaleźć zastosowanie do wytwarzania przedmiotów metalowych i ceramicznych.
Polega on na topieniu materiału umieszczonego w podgrzewanej komorze przed jego
wydaleniem przez dyszę. Podczas doświadczeń ze stopami cynowo-bizmutowymi o bardzo
niskiej temperaturze topnienia natrafiono na pewne trudności z uzyskaniem dokładności
i złożoności kształtu, spowodowane niską lepkością i napięciem powierzchniowym
stopionego metalu. Użycie materiału o wyższej temperaturze topnienia w postaci proszku
ze stali nierdzewnej, zmieszanego ze spoiwem polimerowym przyniosło już zadowalające
rezultaty, chociaż proces ten wymaga poddania przedmiotu procesowi spiekania dla usunięcia
spoiwa i uzyskania ostatecznego stopnia zagęszczenia.

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

3.2.3.2. Przykłady maszyn do cięcia i obróbki materiałów przy użyciu
metody FDM

Maszyna firmy Stratasys

Model FDM Prodigy Plus

Dane techniczne

wymiar komory roboczej

203 x 203 x 305 mm

materiał

ABS

grubość nanoszonej warstwy

0,178 – 0,33 mm

system operacyjny

Windows NT

zasilacz 1

100 – 120 V

60 Hz, 15 A

zasilacz 2

220 – 240 V

50 / 60 Hz, 7 A

względna wilgoć

30 % - 70 %

wysokość temperatury

18 - 24 °C

rozmiar (W x D x H)

686 x 864 x 1041 mm

waga

128 kg

Informacje dodatkowe

preferowane do instalowania w pomieszczeniach biurowych jako Office Modeler,

z przeznaczeniem do wykonania modeli z ABS

http://intl.stratasys.com/pdfs/PS_prodigy.pdf

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Maszyna firmy Stratasys Model FDM Titan

Dane techniczne

wymiar komory roboczej

406 x 355 x 406 mm

pojemność automatycznej komory roboczej

1508

grubość nanoszonej warstwy

0,127 – 0,254 mm

system operacyjny

Windows NT 4,0

zasilacz

3 fazy

50 / 60 Hz,

16 A / 1 fazę

wysokość temperatury

25,5 - 29,4 °C

rozmiar (W x D x H)

1277 x 883 x 1981 mm

waga

726 kg

Informacje dodatkowe

dysponuje cechami potrzebnymi do realizacji technik RP I RM z uzyciem takich

materiałów jak: PC, PC/ABS, ABS, PC ISO, PPSU

http://intl.stratasys.com/pdfs/PS_titan.pdf

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Maszyna firmy Stratasys

Model FDM Maxum

Dane techniczne

wymiar komory roboczej

600 x 500 x 600 mm

materiał

ABS, ABSi

dokładność budowania

0,08 %

(± 0,125 na 305 mm)

grubość nanoszonej warstwy

0,127 – 0,254 mm

system operacyjny

Windows NT 4,0

pojemność automatycznej komory roboczej

4375

zasilacz

208 – 240 V

50 / 60 Hz, 32 A

wysokość temperatury

18,3 -29,4 °C

rozmiar (WxDxH)

2235 x 1118 x 1981 mm

waga

1134 kg

Informacje dodatkowe

- bazuje na poprzednim typie FDM Quantum
- przeznaczone do wytwarzania wyrobów z ABS i ABSi z najwyższą dokładnością wymiarów

http://intl.stratasys.com/pdfs/PS_maxum.pdf

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Maszyna firmy Stratasys

Model FDM 8000

Dane techniczne

wymiar komory roboczej [mm]

457x 457x 609

dokładność wykonania modelu [mm]

± 0,127

wymiary: s x h x d [mm] i waga urządzenia

1486 x 1905 x 1003, 392 kg

napięcie zasilające

220-240 V, 50/60 Hz, 10 A

materiały

ABS

warstwa-szerokość/grubość[mm]

0,254 – 2,55 / 0,05 – 0,762

zgodne z systemem

Windows NT, ilikon Graphics,

oprogramowanie

QuickSlice

generowana automatycznie

warstwa podtrzymująca

usuwana mechanicznie

Dodatkowe opcje

stojak

- kolory; czerwony, czarny, czerwony

http://intl.stratasys.com/index.html

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Model Z-CORP Z402

Dane techniczne

wymiar komory roboczej [mm]

203 x 254 x 203mm

dokładność wykonania modelu [mm]

0.075 to 0.25mm

wymiary: s x h x d [mm] i waga urządzenia

1286 x 1705 x 803, 372 kg

napięcie zasilające

220-240 V, 50/60 Hz, 10A

materiały

Plaster, Starch. Infiltrated with Wax and

Superglue

warstwa-szerokość/grubość[mm]

0,254 – 2,55 / 0,05 – 0,762

zgodne z systemem

Windows NT, Silicon Graphics,

oprogramowanie

QuickSlice

generowana automatycznie,

warstwa podtrzymująca

usuwana mechanicznie

Dodatkowe opcje

stojak,

- kolory; czerwony, czarny, czerwony

http://intl.stratasys.com/index.html

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Maszyna firmy Stratasys

Model FDM 2000

Dane techniczne

wymiar komory roboczej [mm]

254 x 254 x 254

dokładność wykonania modelu [mm]

do ± 0,127

wymiary: s x h x d [mm] i waga urządzenia

660 x 914 x 1067, 160 kg

napięcie zasilające

208-240 V, 50/60 Hz, 10A

lub

110 -120 V, 60 Hz, 20A

materiały

ABS (biały) ABSi,

wosk odlewniczy, elastomer

warstwa-szerokość/grubość[mm]

0,254 – 2,54 / 0,05 – 0,762

zgodne z systemem

Windows NT, Silicon Graphics,

oprogramowanie

QuickSlice

generowana automatycznie

warstwa podtrzymująca

usuwana mechanicznie

Dodatkowe opcje

stojak,

- kolory, czerwony, czarny, czerwony.

http://intl.stratasys.com/index.html

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

3.3 Rapid Tooling – wiadomości ogólne

Rapid Tooling

(RT) to techniki, które służą do wytwarzania form i narzędzi do

małych lub średnich serii prototypowych, informacyjnych lub funkcjonalnych, najczęściej na
bazie pojedynczego obiektu wyprodukowanego metodami Rapid Prototyping (RP)

Wyróżniamy dwie powszechnie stosowane techniki Rapid Tooling:

a) formowanie próżniowe w formach silikonowych (Vacuum Casting), zwane potocznie

odlewaniem próżniowym tworzyw sztucznych,

b) napylanie wzorcowych modeli wykonanych np. technikami RP stopami metali
niskotopliwych, uzyskując w ten sposób metalową skorupę formy w pełni
odwzorowującej geometrię modelu wzorcowego (Metal Part Casting). Technika
ta została rozwinięta przez MCP System Inc w Fairfield - USA

3.3.1 METODA VACUUM CASTING

3.3.1.1. Wiadomości ogólne

Cykl wytwarzania metodą Vacuum Casting przedstawia się następująco

- wykonanie wzorcowego modelu fizycznego oraz modelu CAD -3D jedna z metod RP,
- wykonanie obudowy do formy silikonowej,
- ustalenie i zamocowanie modelu wzorcowego w obudowie formy,
- ustalenie linii podziałów formy silikonowej i znaczenie jej odpowiednia taśmą oraz
ustalenie otworów odgazowujących i zalewowych w formie i zamontowanie
odpowiedniej wielkości elementów,
- zalanie formy odpowiednim silikonem i umieszczenie jej w urządzeniu próżniowym
celem jej odgazowani i dokładnego wypełnienia wszystkich przestrzeni wewnętrznych
i zewnętrznych,
- wygrzewanie w temperaturze około

przez 6 godzin,

- wyjęcie silikonowej formy z obudowy, rozciągnięcie formy i usunięcie modelu
wzorcowego,
- ponowne zamknięcie formy silikonowej i ustawienie jej w urządzeniu próżniowym
oraz zaprogramowanie układu sterowania,
- przygotowanie w odpowiednich porcjach, dwuskładnikowych żywic
chemoutwardzalnych
(takich jak ABS, poliamid, poliuretan) oraz umieszczenie ich w dozownikach,
- uruchomienie programu do zalania formy,
- wygrzewanie zalanej formy w temperaturze ok.

przez czas od 25 do 120 minut,

- otwarcie formy i wyjęcie gotowego wyrobu.

Powyższy cykl, począwszy od fazy zalewania formy, powtarza się dla każdej sztuki

wykonanego wyrobu. W ten sposób można wykonać od 5 do 30 sztuk prototypowego
produktu. Liczba ta zależy od stopnia skomplikowania wyrobu. Wraz z realizacją kolejnego
cyklu następuje minimalne, ale trwałe, odkształcenie formy i dlatego trudno jest uzyskać
odpowiednia powtarzalność geometryczną kolejnych odlewów W wytwarzaniu wyrobów
wieloczęściowych montaż takich elementów może okazać się niemożliwy. Wtedy należy
wykonać równocześnie dwie lub więcej form, albo stosować odpowiednie konstrukcje
usztywniające.

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

3.3.1.2. Przykłady maszyn do obróbki materiałów przy użyciu metody
Vacumm Casting

Maszyna MPC 5/01 ULC

Dane techniczne

wymiary maszyny (W x S x D)

1175 x 900 x 750 mm

maksymalny wymiar modelu

530 x 450 x 425 mm

pojemność kasty

0.8 dm³ / max. 850 g

zasilacz

230 V / 50 Hz

wydajność pompy

16 m³ / h

próżnia 0,5

mbar

http://www.mcp-group.de/

Maszyna MCP 5/01 (PLC Controls)

Dane techniczne

wymiary maszyny (W x S x D)

1175 x 900 x 594 mm

maksymalny wymiar modelu

530 x 450 x 425 mm

pojemność kasty

0.8 dm³ / max. 850 g

zasilacz

230 V / 50 Hz

wydajność pompy

25 m³ / h

próżnia 0,5

mbar

http://www.mcp-group.de/

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Maszyna MCP 4/04 (PLC Controls)

Dane techniczne

wymiary maszyny
(W x S x D)

1910 x 1510 x 900 mm

maksymalny wymiar
modelu

750 x 900 x 750 mm

pojemność kasty

6,5 kg

zasilacz

230 V / 50 Hz

wydajność pompy

25 m³ / h

próżnia 0,5

mbar

http://www.mcp-group.de/

Maszyna MCP 5/04 (PLC Controls)

Dane techniczne

wymiary maszyny
(W x S x D)

1930 x 1510 x 900 mm

maksymalny wymiar
modelu

750 x 900 x 750 mm

pojemność kasty

2,2 dm³ / 2,kg

5,5 dm³ / 6,0 kg

zasilacz

3 fazy

380 V, 50 / 60 Hz

3,5 kW

wydajność pompy

60 m³ / h

próżnia 0,5

mbar

http://www.mcp-group.de/

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Maszyna MCP 5/05 (PLC Controls)

Dane techniczne

wymiary maszyny
(W x S x D)

2320 x 2800 x 1350 mm

maksymalny wymiar
modelu

1050 x 2050 x 1000 mm

pojemność kasty

2,2 dm³ / 2,5 kg
5,5 dm³ / 6,0 kg

zasilacz

3 fazy

400 V, 50 / 60 Hz

5 kW

wydajność pompy

1 x 100 m³ / h

próżnia 0,5

mbar

http://www.mcp-group.de/

Maszyna MCP 5/06 (PLC Controls)

Dane techniczne

wymiary maszyny
(W x S x D)

2300 x 3000 x 1250 mm

maksymalny wymiar
prawego modelu

650 x 900 x 1000 mm

maksymalny wymiar
lewego modelu

650 x 900 x 1000 mm

pojemność kasty

2 x 2,2 dm³ = 5kg

2 x 5,5 dm³ = 12,0 kg

zasilacz

3 fazy

380 V, 50 Hz

7,5 kW

pojemność pompy

2 x 100 m³ / h

próżnia 0,5

mbar

http://www.mcp-group.de/

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Maszyna MPC 003 PLC

Dane techniczne

wymiary maszyny
(W x S x D)

1800 x 1200 x 730 mm

maksymalny wymiar
modelu (W x S x D)

500 x 580 x 550 mm

zajmowana powierzchnia

0,87

ciężar modelu

5,5 kg

http://www.mcp-group.de/

Maszyna MCP 004 PLC

Dane techniczne

wymiary maszyny
(W x S x D)

1900 x 1600 x 800 mm

maksymalny wymiar
modelu (W x S x D)

650 x 900 x 600 mm

zajmowana powierzchnia

0,90

ciężar modelu

5,5 kg

http://www.mcp-group.de/

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Maszyna MPC 005 PLC

Dane techniczne

wymiary maszyny
(W x S x D)

2320 x 2200 x 1150 mm

maksymalny wymiar
modelu (W x S x D)

1050 x 1350 x 900 mm

zajmowana powierzchnia

1,8

ciężar modelu

5,5 kg

http://www.mcp-group.de/

Maszyna MCP 006 PLC

Dane techniczne

wymiary maszyny
(W x S x D)

1900 x 1600 x 800 mm

maksymalny wymiar
modelu (W x S x D)

650 x 900 x 600 mm

zajmowana powierzchnia

0,90

ciężar modelu

5,5 kg

http://www.mcp-group.de/

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

3.3.1.3. Podsumowanie

Podstawową zaletą tej technologii są niskie wkłady finansowe, wynoszące

od 3 do 6 % kosztów reprezentatywnych dla tradycyjnych form stosowanych w formowaniu
wtryskowym oraz krótki cykl wytwarzania, liczony w godzinach a nie w miesiącach, co daje
około 3 % czasu potrzebnego w tradycyjnych technologiach.

3.3.2 METODA METAL PART CASTING

3.3.2.1. Przykłady maszyn do obróbki materiałów przy użyciu metody

Metal PartCasting

Maszyna MPA 1500

Dane techniczne

wymiary maszyny (W x S x D)

1990 x 3500 x 1500 mm

ciśnienie

5 bar / 250 l / min

pojemność generatora

25 kW oraz 60 kW

zasilacz

3 fazy

400 V

pojemność tygla

3 litry

rozmiar otworu

950 x 650 x 700 mm

wydajność pompy

100 m³ / h

http://www.mcp-group.de/

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Maszyna MPA 300

Dane techniczne

wymiary maszyny

2100 x 800 mm

waga maszyny

450 kg

wymagana przestrzeń 2,2

ciśnienie

6 bar / 250 L / min

pojemność generatora

15 kW

częstotliwość pracy

25 kHz

natężenie prądu 28

zasilacz

3 fazy

400 V

pojemność tygla

3 litry

rozmiar otworu

345 x 500 mm

ciśnienie wody

5 L / min - 3,5 bar.

temperatura pracy

1200°C

ciśnienie gazu

400L / min

wydajność pompy

40 m³ / h

http://www.mcp-group.de/

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

3.4 Rapid Manufackturing – wiadomości ogólne

3.4.1. WIADOMOŚCI OGÓLNE

Metoda Laser Additive Manufacturing (LAM)-

jest to jedna z bardziej typowych

odmian LC. W procesie budowy zaoferowanym przez firmę Aerometr materiał nakładany jest
warstwowo przy użyciu dyszy, która wykonuje ruch w kierunku pionowym pozostałe ruchy w
osiach X i Y wykonuje stół wraz z budowanym elementem. Schemat urządzenia przedstawia
rysunek 3.12.

Rys. 3.12. Schemat procesu LAM [22]

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

3.4.3. PRZYKŁADY ZASTOSOWANIA TECHNOLOGII LAM

Rys. 3.15. Fotografia przedstawia

dysze, która została wyprodukowana

w czasie jednego dnia włącznie z

obróbką wykańczającą. Podobne

elementy firma wykonuje dla armii

amerykańskiej - stanowią one części

pocisków samosterujących missle.

[22]

Rys. 3.16. Część wykonana na

zamówienie The Boeing Company.

Po pomyślnym przejściu prób

zmęczeniowych element ten zastąpił

tradycyjnie wykonywane części

samolotów [22]

Rys. 3.17. Detale wykonane techniką

“ The Laser Additive

Manufacturing” ukazujące

możliwości wykonywania elementów

o rozmaitych kształtach I

grubościach ścian. [22]

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

4. OBRÓBKA STRUMIENIOWO - ŚCIERNA

Obróbka strumieniowo-ścierna polega na nadaniu medium obróbkowemu prędkości

(energia kinetyczna) i narzucaniu z go na przedmiot, zadaniem medium jest oczyszczenie
elementu z zanieczyszczeń – między innymi z zadziorów. Technologia ta opiera się na
wykorzystaniu energii kinetycznej narzucanego medium, które uderzając w przedmiot
wykonuje pracę.
W obróbce strumieniowo-ściernej wyróżnia się dwie podstawowe odmiany:

• obróbkę wirnikową,

• obróbkę pneumatyczną

4.1 Obróbka pneumatyczna

4.1.1 WIADOMOŚCI OGÓLNE

W metodzie pneumatycznej przyspieszenie medium dokonywane jest poprzez

sprężone powietrze.
Do obróbki pneumatycznej zaliczamy następujące odmiany:

• śrutowanie iniekcyjne,

• śrutowanie iniekcyjne grawitacyjne,

• śrutowanie ciśnieniowe,
• śrutowanie ciśnieniowe na mokro.

4.1.1.1. Śrutowanie iniekcyjne
Sprężone powietrze i medium śrutownicze transportowane są przez dwa odrębne węże
do pistoletu śrutowniczego. Dysza powietrzna ma zawsze mniejszą średnicę wewnętrzną niż
dysza śrutownicza (mniejsze zapotrzebowanie powietrza). Przyspieszenie medium
śrutowniczego następuje w dyszy śrutowniczej. Śrutowanie iniekcyjne pozwala na wysoką
automatyzację urządzeń, ponieważ nie wymagane jest dodatkowe oprzyrządowanie
umożliwiające transport medium. Przykład – rysunek 4.1.
4.1.1.2. Śrutowanie iniekcyjne grawitacyjne

Sprężone powietrze i medium śrutownicze transportowane są przez dwa odrębne węże

do pistoletu śrutowniczego. Medium śrutownicze nie jest zasysane z leja zasypowego
urządzenia, lecz transportowane poprzez ślimak transportowy i przenośnik kubełkowy do
zbiornika na medium. Medium śrutownicze opada grawitacyjnie do pistoletu śrutowniczego i
jest tam przyspieszane, w dyszy śrutowniczej, przez doprowadzone sprężone powietrze.
Strumień medium śrutowniczego wydostaje się z dyszy śrutowniczej pod niewielkim
ciśnieniem ok. 1 bara. Przykład ilustrujący metodę pokazano na rysunku 4.2.

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Rys. 4.1. Oczyszczarka iniekcyjna:

A – przewód ze sprężonym

powietrzem,

B – przewód transportujący

ścierniwo, C – strumień ścierniwa,

D – wanna zsypowa elementami

obrabianymi, E - zsyp ścierniwa,

F - tuleja doprowadzająca,

G - korpus, [opr. wł. wg 18]

Rys. 4.2. Oczyszczarka

iniekcyjna - grawitacyjna:

A – przewód ze sprężonym

powietrzem, B – tunel

transportujący, C – strumień

ścierniwa, D – wanna zsypowa

z elementami obrabianymi,

E - zsyp ścierniwa transport

ślimakiem, F – dysza

rozpylająca, G - korpus,

H - przewód transportujący

ścierniwo, I – zbiornik

akumulacyjny [opr. wł. wg 18]

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

4.1.1.3. Śrutowanie ciśnieniowe

Śrutowanie ciśnieniowe charakteryzuje się wysoką wydajnością obróbki. Sprężone

powietrze i medium śrutownicze transportowane jest tym samym wężem do dyszy
śrutowniczej. Wydajność śrutowania jest niezależnie od ciężaru zastosowanego medium.
Ze względu na wysoką prędkość strumienia medium może być duża odległość pomiędzy
przedmiotem obrabianym a dyszą śrutowniczą.
4.1.1.4. Śrutowanie ciśnieniowe na mokro

W tej metodzie sprężone powietrze i medium śrutownicze wymieszane z wodą

transportowane są przez dwa odrębne węże do pistoletu śrutowniczego. Pompa zanurzeniowa
umożliwia transport medium śrutowniczego wymieszanego z wodą. Technologia pozwala na
uzyskanie powierzchni o najwyższej jakości, o niskim współczynniku chropowatości.
W urządzeniu do pracy na mokro stosowane są wyłącznie media mineralne. Schemat
ilustrujący zasadę śrutowania ciśnieniowego na mokro pokazano na rysunku 4.3.

Rys. 4.3. Oczyszczarka ciśnieniowa

na mokro:

A – przewód ze sprężonym powietrzem,

B – pompa, C – strumień ścierniwa,

D – wanna zsypowa z elementami

obrabianymi, E - zsyp ścierniwa, F – dysza

rozpylająca, G - korpus,

H - przewód transportujący ścierniwo,

[opr. wł. wg 18]

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

4.1.2. PRZYKŁADY URZĄDZEŃ PNEUMATYCZNYCH

Ciśnieniowa kabina śrutownicza Typ ST 1200 ID

Wnętrze kabiny śrutowniczej

Kabina

Wykonanie

standardowe

ST 1200 ID

ST 1400 ID

ST 1600 ID

Wymiary zewnętrzne

szerokość

głębokość

wysokość z

podestem

mm
mm

1200

1200
2600

1400

1300
2750

1600

1400
2950

Wymiary wewnętrzne

kabiny

szerokość

głębokość

wysokość

mm
mm

1200

1050
1150

1400

1250
1150

600

1450
1150

Podest

1-stopniowy 1-stopniowy 2-stopniowy

Średnica dyszy

śrutowniczej

mm 8

Materiał dyszy

śrutowniczej

węglik boru

Zapotrzebowanie

powietrza przy ciśnieniu

5 bar

m³/min.

3,6 3,6 3,6

Pojemność zbiornika

ciśnieniowego

15 15 15

Oświetlenie halogenowe

1 x 200

2 x 200

Typ odstojnika pyłu

RST 1

Powierzchnia filtra

m²

Wydajność odciągu m³/h 1500

1500

Moc wentylatora

>1,5

1,5

Elektromechaniczne

oczyszczanie filtra

wibracyjnie wibracyjnie wibracyjnie

http://www.ltt.pl/

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Ciśnieniowa kabina śrutownicza z pneumatycznym

odzyskiem medium

Ogólna charakterystyka

Medium śrutownicze doprowadzane jest do odśrodkowego
cyklonu. Podczas gdy medium obróbkowe osiada w
zbiorniku, pył i rozdrobnione, nie nadające się do użytku
medium odprowadzane są do filtra. Pod zbiornikiem z
medium obróbkowym znajduje się impulsowy zbiornik
ciśnieniowy. Zbiornik ten wyposażony jest w pokrywę i we
wziernik wskazujący stan jego wypełnienia.

Zalety stosowania systemu

- bezfundamentowe i bezpodestowe ustawienie
kabiny :
oznacza bezpieczeństwo i niskie koszty,
- dobry dostęp do wszystkich podzespołów:
oznacza łatwą i szybką obsługę oraz konserwację,
- możliwość separacji odzyskiwanego medium:
oznacza lepszy efekt końcowy obróbki

Urządzenie śrutownicze do oczyszczania form

Cechy charakterystyczne

- wychylny pod kątek

, stół obrotowy

- dopuszczalne obciążenie: 1000kg

Urządzenie śrutownicze do oczyszczania kolektorów ssących

Cechy charakterystyczne

- pneumatycznie sterowany obrót dysz

śrutowniczych

http://www.ltt.pl/

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Urządzenie rutownice dla przemysłu lotniczego

Cechy charakterystyczne

- sterowanie SPS (100 programów)

- pionowy i poziomy przesuw dysz

- wysuwany stół roboczy
- stół roboczy z napędem ciernym

Ciśnieniowa kabina śrutownicza

Cechy charakterystyczne

- szyny prowadzące
- wysuwany stół roboczy

Wyposażenie specjalne

- elektryczny napęd stołu roboczego
przy pomocy przekładni ciernej

- wysuw stołu roboczego przy pomocy

napędu liniowego

- pneumatycznie zamykana zasuwa z

listwą zabezpieczającą

Ciśnieniowy automat śrutowniczy

Cechy charakterystyczne

   - 12 satelit obrotowych
   - 5 stanowisk obróbkowych
   - 2 systemy sterowania dyszami
   - 8 impulsowych zbiorników
        ciśnieniowych
   - podwójny odstojnik lejkowy
   - ślimak transportowy
   - przenośnik kubełkowy
   - zabezpieczenie fotoelektryczne
   - sterowanie SPS z cyfrowym
    odczytem

http://www.ltt.pl/

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Iniekcyjna kabina śrutownica Typ ST 1000 PS

Zalety kabin śrutowniczych Typu ST-J

- wykonanie w trzech podstawowych
wielkościach
- stabilna i zwarta konstrukcja
- estetyczny i trwały lakier proszkowy
- ergonomicznie ukształtowana przestrzeń
robocza
- duże okno wziernikowe z ramką umożliwiającą
łatwą i szybką wymianę szyby ochronnej
- podwójne uszczelnienia otworów roboczych;
dostawa możliwa również z zamocowanymi
na stałe rękawicami gumowymi,
- zawór redukcyjny ciśnienia z manometrem

Typ

Wykonanie standartowe

ST 800J

ST 1000J

ST 1200J

Pistolet

ilość

model

szt.

SPA 80

Średnica otworu

dysza powietrzna

dysza śrutownicza

mm
mm

3
8

Zapotrzebowanie

powietrza (5 bar)

m³/min

0,5

0,87

Materiał dyszy

hartowana stal

Oświetlenie halogenowe

1 x 200

Ruszt roboczy

Jednoczęściowy

Dopuszczalne obciążenie

200

Wentylator

moc

wydajność

m³/h

0,55

1.000

Powierzchnia filtra

m²

5,2

Ilość wkładów filtrujących

szt.

Zawartość resztkowa pyłu

mg/mł

< 2

Poziom hałasu

wentylatora

Oczyszczanie filtra

dB (A)

Pneumatyczne

Sieć

230 / 400 V, 50 Hz

Moc przyłączeniowa

0,75 kW

Wymiary kabiny z

otwartymi drzwiami

szerokość
głębokość

wysokość

mm
mm
mm

2000

850

1995

2200

950

1995

2400
1150
2100

Wymiary wewnętrzne

kabiny roboczej

szerokość
głębokość

wysokość

mm
mm
mm

800
640
870

1000

740
870

1200

940
970

Wymiary drzwi

szerokość

wysokość

mm
mm

550
720

650
720

800
820

Ciężar kabiny

240

260

350

http://www.ltt.pl/

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Iniekcyjna kabina śrutownica Typ ST 1000 PS

Typ

Wykonanie standartowe

ST800PS

ST1000PS

ST1200PS

ilość

model

szt.

SPA 70

SPA 80

Średnica otworu

dysza powietrzna

dysza śrutownicza

mm
mm

3,0
6,5

4,0

11,0

4,0

11,0

Zapotrzebowanie
powietrza (5 bar)

m³/min

0,5

0,87

Materiał dyszy

ceramika

stal hartowana

Oświetlenie
halogenowe

1 x 200

Ruszt roboczy

Jednoczęściowy

Dopuszczalne
obciążenie

200

Wentylator

moc

wydajność

m³/h

0,75

1.000

Powierzchnia filtra

m²

5,2

Ilość wkładów
filtrujących

szt.

Poziom hałasu
wentylatora

Oczyszczanie filtra

dB (A)

Pneumatyczne

Sieć

230 / 400 V, 50 Hz

Moc przyłączeniowa

0,75 kW

Wymiary kabiny z
otwartymi drzwiami

szerokość
głębokość

wysokość

mm
mm
mm

1500

900

1950

1750
1200
1950

2100
1380
1950

Wymiary wew.
kabiny roboczej

szerokość
głębokość

wysokość

mm
mm
mm

700
700
490

1000
1000

710

1400
1230

810

Wymiary drzwi

szerokość

wysokość

mm
mm

660
500

960
700

1360

800

Ciężar kabiny

285

350

590

http://www.ltt.pl/

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Śrutownica SA 1000 S 8 z fotokomórką i z podwójnym cyklonem

Przestrzeń robocza śrutownicy

Urządzenie śrutownicze

SA 1000 S

SA 1200 S

SA 1400 S

Wymiary zewnętrzne szerokość
głębokość
wysokość

mm
mm
mm

1500
1400
2300

1700
1500
2400

1900
1600
2500

Średnica stołu obrotowego

800 900 1000

Liczba satelit obrotowych

szt.

8 - 12

8 - 14

8 - 16

Ilość pistoletów śrutowniczych
SPA 80

szt.

4 - 6

6 - 10

8 - 12

Średnica dyszy powietrznej

3 4 4

Średnica dyszy śrutowniczej

10 11 11

Materiał dyszy śrutownicze

stal stal stal

Zapotrzebowanie powietrza przy
ciśnieniu 5
bar na jedną dyszę

m³/h

35 50 50

Oświetlenie halogenowe

500 500 500

Typ urządzenia filtrującego

RST 1

RST 2

Powierzchnia filtra

m²

18 18 30

Wydajność odciągu

m³/h

1500 1500 2200

Moc silnika

0,25 0,25 0,25

Oczyszczanie filtra

mechaniczne mechaniczne mechaniczne

Ciężar netto

ok. 800

ok. 900

ok. 1000

Ciężar brutto
z opakowaniem

ok. 850

ok. 950

ok. 1050

http://www.ltt.pl/

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Śrutownica SA 1900 S24

Przestrzeń robocza śrutownicy

Cechy charakterystyczne

- obróbka wielu małych przedmiotów lub jednego dużego (350 x 300 x 300mm)
- specjalny system manipulacyjny firmy AUER do celów załadowczo-rozładowczych
przedmiotów obrabianych
- oryginalne rozwiązania konstrukcyjne nośników i uchwytów przedmiotów obrabianych
- możliwość pozycjonowania satelit obrotowych na stanowisku załadowczo-rozładowczym
- stałe lub obrotowe satelity w przestrzeni roboczej śrutownic

Automatyczne urządzenie śrutownicze

Cechy charakterystyczne

   - przednia zasuwa
   - ślimak transportowy
   - przenośnik kubełkowy
   - zespół sit
   - urządzenie filtrująco-odpylające

http://www.ltt.pl/

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Kabina śrutownicza ST 1000 N (do pracy „na mokro")

Cechy charakterystyczne

- urządzenie przeznaczone jest do obróbki powierzchni
o wysokich wymaganiach
- sztywna obudowa wykonana z blachy o grubości 3 mm,
- wysokowydajne pistolety śrutownicze
- separator ceramiczny z oprzyrządowaniem
regenerujacym i wentylatorem
- duże okno wziernikowe z oprzyrządowaniem
do spłukiwania szyby
- oświetlenie halogenowe o mocy 200 W
- wydajna pompa
- pistolet do spłukiwania

Kabina śrutownicza ST1200 N (w wykonaniu ze stali nierdzewnej)

Cechy charakterystyczne

- regulowany napęd kosza obrotowego usytuowanego

    na drzwiach bocznych
    - regulowany czas obróbki
    - 2 pistolety śrutownicze

Śrutownica firmy AUER Typ ST 1400 N-S (do pracy „na mokro”)

Cechy charakterystyczne

       - boczne zasuwy
       - oddzielny zbiornik do płukania z osłonami
       - zawór przelewowy i końcówka spustowa

http://www.ltt.pl/

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Urządzenie z przenośnikiem rolkowym

Cechy charakterystyczne

- oprzyrządowanie do śrutowania ciśnieniowego
- ruch roboczy dysz śrutowniczych w kierunku poziomym
- oprzyrządowanie do ręcznej obróbki drobnych części
przy pomocy talerza obrotowego
- regulacja przenośnika rolkowego
- dwukierunkowy ruch rolek

Zastosowanie

    - usuwanie rdzy
    - szorstkowanie powierzchni przed lakierowaniem
        lub przed pokrywaniem innymi materiałami

Urządzenie z członowym przenośnikiem łańcuchowym

Cechy charakterystyczne

        - iniekcyjne pistolety  br ownice
        - ślimak transportowy medium
        - regulowana prędkość przesuwu roboczego
        - podwójny cyklon do separacji medium

Zastosowanie

- stępianie krawędzi ramek stalowych

Urządzenie z jednoczesnym przesuwem osłony przedmiotów br.

Cechy charakterystyczne

- specjalnie wyprofilowana taśma transportowa do

dwóch różnych typów przedmiotów obrabianych
- regulowana prędkość przesuwu taśmy

- perforowany pojemnik na przedmioty obrabiane

- ślimak transportowy
- podwójny cyklon do separacji medium śrutowniczego

Zastosowanie

- matowienie i stępianie narzędzi

http://www.ltt.pl/

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Śrutownica do czyszczenia form firmy AUER

Cechy charakterystyczne

    - stół obrotowy sterowany elektrycznie
    - kontrola obrotów z wyłącznikiem bezpieczeństwa,
    - dwie ciśnieniowe jednostki śrutownicze
       i oprzyrządowanie do obróbki ręcznej
    - oprogramowanie umożliwiające
    wprowadzenie danych
    dotyczących 99 różnych form
    - wyświetlacz tekstowy

Urządzenie firmy AUER z odczytem bezpośrednio na monitorze

Cechy charakterystyczne

- programowanie następuje w systemie interakcyjnym ("teach-in")

ze wskazaniem kolejnych kroków programujących
- pamięć zawierająca kompleksowe informacje o 200 formach

http://www.ltt.pl/

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

4.2 Obróbka wirnikowa

4.2.1. WIADOMOŚCI OGÓLNE

W obróbce wirnikowej przyspieszenie medium śrutowniczego dokonywane jest

bezpośrednio przy wykorzystaniu siły odśrodkowej turbiny. Czyściwo jest odpowiednio
dozowane i zsypywane na wirującą turbinę, której łopatki uderzając przekazują mu energię
kinetyczną.

Rys. 4.4. Schemat ilustrujący obróbkę strumieniowo-ścierną – wirnikową [18]

Sercem każdej oczyszczarki wirnikowej są turbiny. Wydajność i sprawność urządzeń

w dużym stopniu zależy od tego elementu – jest to główny podzespół maszyny nadający
medium energię kinetyczną.

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Zasada działania turbiny wirnikowej rys. 4.5. oczyszczone ścierniwo A dostaje się

przez suwak muszlowy B w ściśle określonej dawce zsypywane jest swobodnie do wejścia
turbiny C. koło rozdzielcze D, połączone bezpośrednio z kołem tarczowym E, nadaje
ścierniwu przyspieszenie porównywalne z prędkością koła łopatkowego, następnie ścierniwo
przez tuleję doprowadzającą F dostaje się bez przeszkód na łopatki turbiny. tuleja prowadząca
G wyznacza swym otworem wylotowym H dokładnie ten punkt, w którym ścierniwo pada na
łopatki. W ten sposób zostaje ustalony odpowiedni kąt odrzutu ścierniwa. Prędkość obrotowa
wirnika łopatkowego określa prędkość odrzucania ścierniwa.
Intensywność obróbki strumieniowej w odniesieniu do konkretnej powierzchni zależy od:

• rodzaju medium,
• ilości medium,

• prędkości medium,

• kąta uderzenia w element oczyszczany.

Rys. 4.5. Turbina oczyszczarki wirnikowej: A - ścierniwo, B - suwak dozujący,
C - wlot turbin, D - koło rozdzielcze, E - wirnik dwutarczowy, F – tuleja doprowadzająca,
G - turbina, H - punkt w którym ścierniwo dostaje się na łopatki turbiny, L - korpus turbiny
[18]

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

4.2.2. OBRÓBKA W LUŹNYM ŚCIERNIWEM W POJEMNIKACH

Obróbka ścierna luźnymi kształtkami w pojemnikach polega na wzajemnym

oddziaływaniu kształtek ściernych i części obrabianych, umieszczonych swobodnie w
pojemniku roboczym wygładzarki. Względne przemieszczenia elementów wsadu wywołuje
ruch obrotowy lub drgający pojemnika bądź ruch wirowy pola magnetycznego.

Mieszanina  kształtek  ściernych i przedmiotów obrabianych, zwilżona cieczą
technologiczną, tworzy ośrodek sypki o szczególnej przydatności do obróbki powierzchni
swobodnych. Są to operacje usuwania zendry i zadziorów, zaokrąglania krawędzi naroży,
wygładzania powierzchni o dowolnych kształtach oraz polerowania i umacniania przeciw
zmęczeniowego. Cele te realizowane są obróbką ubytkową lub nieubytkową. W sposobie
pierwszym stosuje się kształtki ścierne, a w drugim - kształtki, które wygładzają powierzchnię
przez odkształcenia plastyczne wierzchołków nierówności. W obydwu przypadkach
oddziaływaniom mechanicznym kształtek  ściernych na przedmioty obrabiane towarzyszy
oddziaływanie chemiczne cieczy technologicznej, która wspomaga lub ogranicza
oddziaływanie  ścierne kształtek, zabezpiecza części przed korozją oraz umożliwia
polerowanie na wysoki połysk.[10]

Operacja usuwania zadziorów i zaokrąglania ostrych krawędzi, w większości

przypadków są łatwe do realizacji w procesie wygładzania w pojemnikach. Trudności
powstają jedynie wówczas, gdy gabaryty części lub ich kształt uniemożliwiają kontakt
roboczy krawędzi obrabianych z kształtkami znormalizowanymi.

Rys. 4.6. Proces obróbki luźnym ścierniwem

[zdj. M. Łatkowski]

Rys. 4.7. Kształtki ze spoiwem ceramicznym

stosowane w obróbce luźnym ścierniwem

w pojemnikach [zdj. M. Łatkowski]

Podstawą procesu jest mikroskrawanie zapewniające usuwanie drobnych cząstek

materiału, jak i jego plastyczne odkształcenia [25]. W technologii tej zasadniczą sprawą
i trudnością jest odpowiedni dobór kształtek o odpowiedniej wielkości tak ażeby skuteczność
obróbki była odpowiednio wysoka i jakość krawędzi z której usuwany jest zadzior była
zadowalająca. Przebieg obróbki w wygładzarkach pojemnikowych sprzyja zabiegom

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

usuwania zadziorów i zaokrąglania krawędzi ponieważ wypadkowy ruch kształtek w
stosunku do przedmiotów obrabianych jest lokalnie blokowany przez wszystkie wystające
oraz ostre elementy tych przedmiotów. W ruchu warstwowym wywołuje to spiętrzenie
elementów wypełniających wnętrze wygładzarki i chwilowy wzrost nacisków jednostkowych.
W ruchu drgającym oznacza to zwielokrotnienie dynamicznych kontaktów kształtki z
fragmentem przedmiotu obrabianego, ograniczającego jej swobodne przemieszczanie się.
Duża skuteczność procesu usuwania zadziorów i zaokrąglania krawędzi wiąże się jednakże w
pierwszym rzędzie z podwyższonymi naciskami jednostkowymi na małych powierzchniach
styku tych elementów z kształtkami. W podobnym zakresie wpływają na ten proces
parametry obróbki, determinujące siłę zderzeni kształtek i przedmiotów oraz prędkość w
ruchu względnym. Wpływ własności materiału obrabianego, charakterystyki kształtek i
roztworu chemicznego nic różni się zasadniczo od omówionego przy wygładzaniu
nierówności czy też usuwaniu naddatku obróbkowego.

Rys. 4.8. Kształtki ze spoiwem polimerowym stosowane w obróbce luźnym ścierniwem w

pojemnikach [zdj. M. Łatkowski

]

Przy obróbce kruchych materiałów proces usuwania zadziorów i zaokrąglania

krawędzi zachodzi stosunkowo najłatwiej. Podatność tych materiałów na destrukcyjne
działanie mikroostrzy kształtek umożliwia kwalifikowanie do obróbki części mających
zadziory o wysokości h = 0,2÷1 mm i grubości przy nasadzie g = 0,1÷0,4 mm [1].

Przy obróbce materiałów plastycznych, a szczególnie materiałów o wysokich

własnościach wytrzymałościowych, obserwuje się zaginanie i wgniatanie zadziorów w
krawędź, a tym samym konieczność ściernego usuwania prawie całej ich objętości.

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

4.2.3. Przykłady urządzeń wirnikowych

Wibrator cyrkulacyjny VM 125

Dane techniczne

Pojemność całkowita

125

Grubość blachy

Szerokość kanału

210

Średnica wewnętrzna bębna

700

Wysokość rozładunku

950

Szerokość

776

Długość

920

Wysokość

1050

Ciężar

272

Prędkość obrotowa silnika

1/min.

1500

Moc silnika

0,75

Sieć

V/Hz

380/50

Wibrator cyrkulacyjny VRM 225

Dane techniczne

Pojemność całkowita

225

Grubość blachy

Szerokość kanału

290

Średnica wewnętrzna bębna

970

Wysokość rozładunku

930

Szerokość

1105

Długość

1100

Wysokość

1060

Ciężar

470

Moc silnika

1,1

Sieć

V/Hz

380/50

Wibrator cyrkulacyjny VM 500

Dane techniczne

Pojemność całkowita

500

Grubość blachy

Szerokość kanału

370

Średnica wewnętrzna bębna

1290

Wysokość rozładunku

1030

Szerokość

1406

Długość

1590

Wysokość

1235

Ciężar

1153

Prędkość obrotowa silnika

1/min.

1500

Moc silnika

4,0

Sieć

V/Hz

380/50

http://www.ltt.pl/

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Wibrator VM 20 Y

Dane techniczne

Pojemność całkowita

Wysokość obróbkowa rynny

235

Szerokość obróbkowa rynny

170

Długość obróbkowa rynny

530

Szerokość

599

Długość

651

Wysokość

565

Ciężar

145

Prędkość obrotowa silnika

l/min.

1500/3000

Moc silnika

0,9

Sieć

V/Hz

380/50

Wibrator VM 375 Y

Dane techniczne

Pojemność całkowita

375

Wysokość obróbkowa rynny

570

Szerokość obróbkowa rynny

500

Długość obróbkowa rynny

1500

Szerokość

1799

Długość

1191

Wysokość

1125

Ciężar

1002

Prędkość obrotowa silnika

l/min.

1500/300

Moc silnika

4,0/6,0

Sieć

V/Hz

380/90

Wibrator VM 900 Y

Dane techniczne

Pojemność całkowita

1800

Wysokość obróbkowa rynny

985

Szerokość obróbkowa rynny

900

Długość obróbkowa rynny

1800

Szerokość

3950

Długość

1180

Wysokość

1470

Ciężar

3900

Prędkość obrotowa silnika

l/min.

1500

Moc silnika

12,0

Sieć

V/Hz

380/50

http://www.ltt.pl/

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Wibrator VM 2200 Y

Dane techniczne

Pojemność całkowita

2200

Wysokość obróbkowa rynny

985

Szerokość obróbkowa rynny

1100

Długość obróbkowa rynny

2200

Szerokość

4830

Długość

1445

Wysokość

1510

Ciężar

4710

Prędkość obrotowa silnika

l/min.

1500

Moc silnika

22,00

Sieć

V/Hz

380/50

Wibrator LNR 6500-A

Dane techniczne

Pojemność całkowita

1330

Wysokość obróbkowa rynny

594

Szerokość obróbkowa rynny

448

Długość obróbkowa rynny

6000

Szerokość

1370

Długość

7700

Wysokość

1910

Ciężar

6350

Prędkość obrotowa silnika

l/min.

1500

Moc silnika

30,0

Sieć

V/Hz

380/50

Wibrator VM 150 Y

Dane techniczne

Pojemność całkowita

150

Wysokość obróbkowa rynny

480

Szerokość obróbkowa rynny

365

Długość obróbkowa rynny

870

Szerokość

1149

Długość

908

Wysokość

1095

Ciężar

496

Prędkość obrotowa silnika

l/min.

1500/300

Moc silnika

1,1/1,5

Sieć

V/Hz

380/50

http://www.ltt.pl/

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Urządzenie SM 3x14

Dane techniczne

Pojemność całkowita

3x14

Grubość poliuteranu

Grubość blachy

Szerokość

3167

Długość

1140

Wysokość

1600

Ciężar

450

Prędkość obrotowa silnika

l/min.

3000

Moc silnika

3 x 1,1

Sieć

V/Hz

380/50

Urządzenie SM 400

Dane techniczne

Pojemność całkowita

400

Grubość poliuteranu

Grubość blachy

Szerokość

2020

Długość

2400

Wysokość

1960

Ciężar

1500

Prędkość obrotowa silnika

l/min.

1500

Moc silnika

15,0

Sieć

V/Hz

380/50

Urządzenie SM 50

Dane techniczne

Pojemność całkowita

Grubość poliuteranu

Grubość blachy

Szerokość

1190

Długość

1365

Wysokość

1315

Ciężar

385

Prędkość obrotowa silnika

l/min.

1500

Moc silnika

3,0

Sieć

V/Hz

380/50

http://www.ltt.pl/

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

5. CHARAKTERYSTYKA WYBRANYCH URZĄDZEŃ

DO MYCIA I CZYSZCZENIA CZĘŚCI

5.1. Wiadomości ogólne

Myjki mogą być wykorzystane zarówno przy międzyoperacyjnym odtłuszczaniu
w cyklu produkcyjnym, jak i w serwisie przy myciu elementów używanych np. w
warsztatach samochodowych i zakładach naprawczych taboru kolejowego. Podstawowe
zastosowania to odtłuszczanie części po obróbce skrawaniem, cięciu, obróbce plastycznej,
przed i po hartowaniu lub przed montażem oraz przygotowanie powierzchni przed
galwanizacją, pokrywaniem powłokami ochronnymi, malowaniem, lutowaniem, itp.

5.2. Mycie w procesach wytwarzania

Mycie w procesach obróbki

Mycie części odbywa się w różnych fazach procesu technologicznego. Najczęściej jest
końcową operacją procesu. W wyższych typach produkcji np. elastycznych systemach
produkcyjnych, w których cykl obróbki jest automatyczny, coraz częściej w system jest
włączone mycie części. Może ono występować po obróbce zgrubnej oraz kształtującej,
a przed obróbką wykańczającą, lub może stanowić ostatnią operację procesu
technologicznego [5].

Mycie w procesach montażu

Mycie części ma zapewnić ich czystość przed montażem lub - w przypadku

systemów automatycznych - przed obróbką wykańczającą. Ma je również zabezpieczyć
przed korozją. W tym celu do kąpieli myjących dodaje się inhibitory korozji.

Najczęściej stosowane są następujące sposoby mycia:

• mycie chemiczne (mycie przez zanurzenie i mycie w strumieniu cieczy z

zastosowaniem rozpuszczalników organicznych);

• mycie elektrochemiczne (w elektrolicie stałym lub będącym w ruchu wymuszonym)

• oraz mycie za pomocą ultradźwięków.

Są również prowadzone doświadczenia nad zbudowaniem maszyn do mycia,

wykorzystujących efekt elektrohydrauliczny, powstający w wodzie przy impulsowych
wyładowaniach iskrowych.

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

5.3. Przykłady urządzeń

Jednostopniowe urządzenie myjące Typ AS-100

/KL

Dane techniczne

Wymiary zewnętrzne:
Szerokość (mm):
Głębokość (mm):
Wysokość (mm):

1640
1400
1800

Wymiary kosza (D x Sz) (mm):

930 x 930

Średnica systemu natryskowego (mm):

Ø 1000

Pojemność zbiornika (l):

500

Wydajność pompy (l/min.):

200

Ciśnienie natrysku (bar):

Moc silnika pompy (kW):

3,0

Moc grzewcza (kW):

12,0

Moc przyłączeniowa (kW):

18,0

Ciężar urządzenia (kg):

450

Max. załadunek (kg):

500

Max. szerokość PO (mm):

930

Max. głębokość PO (mm):

930

Max. wysokość PO (mm):

700

Max. średnica PO (mm):

Ø 950

Cechy charakterystyczne

Wyposażenie

- krótki czas trwania procesu
- konstrukcja ze stali nierdzewnej

- izolacja cieplna

- izolacja hałasu
- zespół filtrów

- czujniki kontrolujące poziom
cieczy w zbiornikach

http://www.ltt.pl/

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Jednostopniowe urządzenie myjące AC-1.3 LD

Dane techniczne

Wymiary zewnętrzne:
Szerokość (mm):
Głębokość (mm):
Wysokość (mm):

2.100
1.600
2.300

Wymiary kosza (D x Sz) (mm):

1000 x 1000

Średnica systemu natryskowego (mm):

Ø 1200

Pojemność zbiornika (l):

700

Wydajność pompy (l/min.):

290

Ciśnienie natrysku (bar):

Moc silnika pompy (kW):

4,0

Moc grzewcza (kW):

12,0

Moc przyłączeniowa (kW):

17,0

Ciężar urządzenia (kg):

900

Max. załadunek (kg):

800

Max. szerokość PO (mm):

1000

Max. głębokość PO (mm):

1000

Max. wysokość PO (mm):

900

Max. średnica PO (mm):

Ø 1100

Cechy charakterystyczne

Wyposażenie

- wirujący system dysz natryskuje gorącą
kąpiel ze wszystkich kierunków na
powierzchnię oczyszczanych części

- zastosowana technika mycia daje doskonałe

rezultaty i zapewnia krótki czas trwania
procesu
- krótki czas trwania procesu

- izolacja cieplna

- izolacja hałasu
- zespół filtrów

- czujniki kontrolujące poziom
cieczy w zbiornikach

http://www.ltt.pl/

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Wielostopniowe urządzenie myjące AC – 2.5 - 2

Dane techniczne

Wymiary zewnętrzne:
Szerokość (mm):
Głębokość (mm):
Wysokość (mm):

3500
2800
2300

Wymiary kosza (D x Sz) (mm):

2000 x 2000

Średnica systemu natryskowego (mm):

Ø 2400

Pojemność zbiornika 1 (l):

1300

Pojemność zbiorników 2 i 3(l):

1200

Wydajność pompy zbiornika 1 (l/min.):

620

Wydajność pomp zbiorników 2 i 3 (l/min.):

530

Ciśnienie natrysku w stopniu 1 (bar):

Ciśnienie natrysku w stopniach 2 i 3 (bar):

Moc silnika pompy zbiornika 1 (kW):

11,0

Moc silnika pompy zbiorników 2 i 3 (kW):

4,0

Moc grzewcza w zbiorniku 1 (kW):

48,0

Moc grzewcza w zbiorniku 2 (kW):

24,0

Moc grzewcza w zbiorniku 3 (kW):

Moc przyłączeniowa (kW):

84,0

Ciężar urządzenia (kg):

3000

Max. załadunek (kg):

2000

Max. szerokość PO (mm):

2000

Max. głębokość PO (mm):

2000

Max. wysokość PO (mm):

900

Max. średnica PO (mm):

Ø 2300

http://www.ltt.pl/

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Wielostopniowe urządzenie myjące AC–1.7-2

Dane techniczne

Wymiary zewnętrzne:
Szerokość (mm):
Głębokość (mm):
Wysokość (mm):

2650
2000
2300

Wymiary kosza (D x Sz) (mm):

1300 x 1300

Średnica systemu natryskowego (mm):

Ø 1600

Pojemność zbiornika 1 (l):

800

Pojemność zbiorników 2 i 3(l):

600

Wydajność pompy zbiornika 1 (l/min.):

400

Wydajność pomp zbiorników 2 i 3 (l/min.):

350

Ciśnienie natrysku w stopniu 1 (bar):

Ciśnienie natrysku w stopniach 2 i 3 (bar):

2,5

Moc silnika pompy zbiornika 1 (kW):

5,5

Moc silnika pompy zbiorników 2 i 3 (kW):

3,0

Moc grzewcza w zbiorniku 1 (kW):

24,0

Moc grzewcza w zbiorniku 2 (kW):

12,0

Moc grzewcza w zbiorniku 3 (kW):

Moc przyłączeniowa (kW):

42,0

Ciężar urządzenia (kg):

1800

Max. załadunek (kg):

800

Max. szerokość PO (mm):

1300

Max. głębokość PO (mm):

1300

Max. wysokość PO (mm):

900

Max. średnica PO (mm):

Ø 1500

http://www.ltt.pl/

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Urządzenie BRC - 856 - 2 - DO

Dane techniczne

Wymiary zewnętrzne:
Szerokość (mm):
Głębokość (mm):
Wysokość (mm):

2400
2700
2300

Wymiary kosza (D x Sz) (mm):

800 x 600 x 500

Pojemność zbiornika 1 (l):

1500

Pojemność zbiorników 2 i 3(l):

1500

Wydajność pompy zbiornika 1 (l/min.):

750

Wydajność pomp zbiorników 2 i 3 (l/min.):

750

Ciśnienie pompy w zbiorniku 1 (bar):

Ciśnienie pompy w zbiornikach 2 i 3 (bar):

Moc silnika pompy zbiornika 1 (kW):

18,5

Moc silnika pompy zbiorników 2 i 3 (kW):

5,5

Moc grzewcza w zbiorniku 1 (kW):

36,0

Moc grzewcza w zbiorniku 2 i 3 (kW):

24,0

Moc grzewcza w module suszącym (kW):

18,0

Moc przyłączeniowa (kW):

80,0

Ciężar urządzenia (kg):

1800

Max. załadunek (kg):

200

Cechy charakterystyczne

Proces mycia w urządzeniach typu BRC odbywa się przy ciągłej rotacji kosza
zanurzonego w kąpieli myjącej. Podczas mycia medium myjące wtryskiwane jest pod zapewniającej
skuteczne oczyszczenie kanałów, ślepych otworów, trudnodostępnych narożników itp.

http://www.ltt.pl/

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Urządzenie BRC - 643 - 2

Dane techniczne

Wymiary zewnętrzne:
Szerokość (mm):
Głębokość (mm):
Wysokość (mm):

2100
2200
2650

Wymiary kosza (D x Sz) (mm):

600 x 400 x 310

Pojemność zbiornika 1 (l):

800

Pojemność zbiorników 2 i 3(l):

800

Wydajność pompy zbiornika 1 (l/min.):

320

Wydajność pomp zbiorników 2 i 3 (l/min.):

320

Ciśnienie pompy w zbiorniku 1 (bar):

Ciśnienie pompy w zbiornikach 2 i 3 (bar):

Moc silnika pompy zbiornika 1 (kW):

7,5

Moc silnika pompy zbiorników 2 i 3 (kW):

3,0

Moc grzewcza w zbiorniku 1 (kW):

24,0

Moc grzewcza w zbiorniku 2 i 3 (kW):

12,0

Moc grzewcza w module suszącym (kW):

18,0

Moc przyłączeniowa (kW):

45,0

Ciężar urządzenia (kg):

1300

Max. załadunek (kg):

100

Wyposażenie

           - izolacja cieplna
           - izolacja hałasu
           - zespół automatycznego dopełniania wody
           - pompy wysokociśnieniowe

http://www.ltt.pl/

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Ultradźwiękowa myjka ATOLL 800 firmy SUMMA

Dane techniczne

Wymiary urządzenia bazowego:
Szerokość (mm):
Głębokość (mm):
Wysokość (mm):

2500
2250
1800

Wymiary kosza:
Szerokość (mm):
Głębokość (mm):
Wysokość (mm):

480
300
660

Maksymalny ciężar wsadu

75kg

Pobór mocy

52Kw,40V,50Hz

Pojemność zbiornika ( l )

550 l

Temperatura robocza

do 80 °C

Temperatura powietrza suszącego

do 140 °C

Wydajność

do 12 cykli na godz.

Cechy charakterystyczne

- urządzenie może być wykorzystane do mycia elementów zanieczyszczonych olejem lub
emulsją podczas czynności serwisowych oraz do odtłuszczania w procesie technologicznym
międzyoperacyjnym oraz przed montażem
- zastosowanie wymiennych filtrów i możliwość dołączania dodatkowego wyposażenia
pozwala na wykorzystanie urządzenia zarówno przy produkcji masowej, jak i w celu
osiągnięcia bardzo wysokiej czystości przy myciu precyzyjnym
- urządzenie w zależności od potrzeb, pozwala na mycie, płukanie (podwójne) i suszenie w
jednym cyklu technologicznym
- elementy są umieszczane w koszu za pomocą manipulatora
- urządzenie wyposażone jest w przelotowy separator oleju, co znacznie podwyższa żywotność
medium

http://www.summa.cz/index.php?lng=PL

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Obrotowa myjka natryskowa CI 5 ( firma SUMMA)

Dane techniczne

Przestrzeń robocza

średnica 500 x 350 mm

Maksymalna waga wsadu

80 kg

Maksymalny pobór mocy

8 kw, 400, 50 Hz

Podgrzewanie medium

6 kW

Ciśnienie powietrza

70 l

Maksymalna temperatura medium

do 60 °C

Ciśnienie pompy

0,3 MPa

Wydajność pompy

60l / min.

Waga urządzenia

210 kg

Cechy charakterystyczne

- zasadsa działania myjki opiera się na ciśnieniowym natrysku preparatem odtłuszczającym
- elementy podlegające procesowi mycia umieszczone są w okrągłym koszu, który obraca się
wokół pionowej osi, a ich powierzchnia ze wszystkich stron opryskiwana jest podgrzanym
  środkiem myjącym
- na końcu operacji, krople cieczy pozostałe na powierzchni elementów mogą być usunięte
za pomocą nadmuchu sprężonego powietrza
- czas trwania procesu mycia oraz temperatura medium odtłuszczającego są regulowane
- myjka jest wyposażona w filtr zanieczyszczeń umieszczony na odcinku między pompą
a dyszami natryskowymi

http://www.summa.cz/index.php?lng=PL

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Obrotowa myjka natryskowa DC 3 ( firma SUMMA)

Dane techniczne

Max. rozmiary mytych elementów średnica

800 x 500 mm

Maksymalna waga wsadu

250 kg

Wymiary zewnętrzne:
Szerokość (mm):
Wysokość (mm):
Długość (mm):

1350
1150
1600

Maksymalny pobór mocy

14 kW

Podgrzewanie medium odtłuszczającego

12 kW

Pojemność zbiornika na medium (na wodę)

160 l

Temperatura medium i wody regul.

do 60 °C

Temperatura powietrza osuszającego regul.

do 120 °C

Ciśnienie pompy

0,35 MPa

Wydajność pompy

100 l / min

Waga urządzenia

240 kg

Cechy charakterystyczne

- urządzenie ma niewielkie rozmiary i dużą wydajność, charakteryzuje się niezawodnością
i łatwością obsługi, a jego praca jest ekonomiczna i ekologiczna
- w przypadku mycia elementów pokrytych poobróbczymi wiórami, urządzenie jest
wyposażone w separator magnetyczny lub separator grawitacyjny umieszczony przed pompą
oraz filtr z wkładem tekstylnym umieszczony pomiędzy pompą, a dyszami natryskowymi

http://www.summa.cz/index.php?lng=PL

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Myjka z ruchomymi dyszami natryskowymi WIP (firmy SUMMA)

Dane techniczne

Max. wymiary elementów:
Szerokość (mm):
Wysokość (mm):
Długość (mm):

2000

900
600

Maksymalna waga wsadu

450 kg

Maksymalny pobór mocy

57 kW, 400 V, 50Hz

Ciśnienie powietrza

0,6 MPa

Podgrzewanie medium

4×6 kW

Podgrzewanie wody

4×6 kW

Podgrzewanie powietrza

2×13 kW

Pojemność zbiornika na medium

500 l

Pojemność zbiornika na wodę

700 l

Temperatura medium i wody

regul. do 60°C

Temperatura powietrza osuszającego

regul. do 120°C

Ciśnienie pomp

0,5 MPa

Wydajność pomp - odtłuszczanie

2×150 l/min.

Wydajność pomp - płukanie

2×150 l/min.

Waga urządzenia

2570 kg

Cechy charakterystyczne

   - urządzenie przeznaczone jest do mycia dużych elementów lub dużych partii elementów
    w ramach produkcyjnego cyklu technologicznego
   - myjka jest bardzo wydajna, ma niewielkie gabaryty, jest niezawodna, jej praca jest
    ekonomiczna i ekologiczna, a obsługa bardzo prosta

http://www.summa.cz/index.php?lng=PL

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Bębnowa myjka - KOMBI

Karuzelowa myjka - KOMBI

Dane techniczne

Wymiary kosza:
Szerokość (mm):
Wysokość (mm):
Długość (mm):

650
750

1200

Wymiary karuzeli - średnica

1200 × 8000 mm

Maksymalna waga wsadu

200 kg

Maksymalny pobór mocy

40 kW, 400 V, 50 Hz

Ciśnienie powietrza

0,6 MPa

Podgrzewanie medium

2 × 6 kW

Podgrzewanie wody

2 × 6 kW

Podgrzewanie powietrza

2 × 13,5 kW

Pojemność zbiornika na medium

300 l

Pojemność zbiornika na wodę

500 l

Temperatura medium i wody

regul. do 60°C

Temperatura powietrza osuszającego

regul. do 120°C

Ciśnienie pomp

0,55 MPa

Wydajność pomp - odtłuszczanie

2 × 150 l/min.

Waga urządzenia

2300 kg

http://www.summa.cz/index.php?lng=PL

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Urządzenie myjące ROJEKT 950 (firmy MTM)

Dane techniczne

Pojemność zbiornika

[l]

170

Wymiary zewnętrzne D x S x W

[mm]

1300 x 1650 x 1300

Wysokość ładowania

[mm]

820

Max. wymiary elementu mytego ( x W)

[mm]

950 x 450

Max. ciężar elementu mytego

[kg]

300

Wymiary części D x S x W

[mm]

800 x 130 x 600

Grzanie

[kW]

Moc pompy

[

m /

]

Moc silnika

[kW]

1,1

Ciśnienie pompy

[bar]

Prędkość obrotowa

[1/min]

2900

Zalety urządzenia

- dodatkowe

płukanie i suszenie w wyposażeniu opcjonalnym

- stabilna

konstrukcja

- prosta

obsługa i regulacja

- izolowany zasobnik dla ograniczenia strat ciepła

- urządzenie wykonane całkowicie ze stali nierdzewnej

- mycie elementów o dużym ciężarze

- oddzielne programowanie poszczególnych parametrów: czas mycia, czas suszenia,

czas odsysania

- mycie natryskowe o dużej intensywności

- uchwyty dysz do załadunku i wyładunku wychylne z góry na boki

- ochrona pomp i elementów grzejnych przed pracą na sucho

www.mtm-gmbh.pl

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Urządzenie myjące ROJEKT 1800 (firmy MTM)

Dane techniczne

Pojemność zbiornika

[l]

250

Wymiary zewnętrzne D x S x W

[mm]

1680 x 2000 x 1400

Wysokość ładowania

[mm]

820

Max. wymiary elementu mytego ( x W)

[mm]

1200 x 600

Max. ciężar elementu mytego

[kg]

500

Wymiary części D x S x W

[mm]

900 x 250 x 600

Grzanie

[kW]

Moc pompy

[

m /

]

9,6

Moc silnika

[kW]

1,85

Ciśnienie pompy

[bar]

Prędkość obrotowa

[1/min]

2900

Zastosowanie

Natryskowe urządzenie myjące ROJET znajduje zastosowanie do mycia lokalnego
wydzielonych obszarów, ale także jako centralne urządzenie myjące w przypadku mycia po
naprawach i mycia wstępnego elementów, które nie nabierają płynu. Urządzenie wykonane
jest całkowicie ze stali nierdzewnej. Wszystkie agregaty należące do wyposażenia
standardowego są zainstalowane w obudowie.

www.mtm-gmbh.pl

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Urządzenie myjące SOPOT 15 (firmy MTM)

Widok na stację załadunku

Widok na stację rozładunku

Dane techniczne

Wymiary zewnętrzne D x S x W

[mm]

2300 x 1500 x 1850

Max. wymiary elementu mytego ( x W)

[mm]

250 x 150 x 100

Wysokość podawania

[mm]

ok. 900

Ciężar urządzenia podstawowego

[kg]

ok. 750

Prędkość obiegu, regulacja płynna

[m/min]

0,4 – 2,5

Urządzenie myjące SOPOT 32 (firmy MTM)

Dane techniczne

Wymiary zewnętrzne D x S x W

[mm]

2500 x 1500 x 1850

Max. wymiary elementu mytego ( x W)

[mm]

450 x 320 x 200

Wysokość podawania

[mm]

ok. 900

Ciężar urządzenia podstawowego

[kg]

ok. 850

Prędkość obiegu, regulacja płynna

[m/min]

0,4 – 2,5

www.mtm-gmbh.pl

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Myjnia Typu VRO 2000 (firmy VAKAT)

Dane techniczne

Czas mycia jednej części

1.0 - 4.5 sek.

Wydajność na godzinę

800 - 3.600

Moc:

>do 40/52/65/77 kW

Ilość płynu w maszynie

do 1700 l

Temperatura

70°C

Płukanie / suszenie

elektryczne : gorąca woda lub gorące
powietrze

Zastosowanie

- myjka przeznaczona jest do mycia
detali o różnych przekrojach, nadaje
się do mycia zarówno rur, jak i bardziej
złożonych przekrojów

http://www.vacat.com.pl/

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Myjnia Typu AM 80 (firmy VAKAT)

Dane techniczne

Średnica kosza obrotowego

800

Wysokość robocza

500

Pojemność zbiornika

Ciśnienie robocze

bar

2,8

Czas trwania procesu

min.

0-60

Nośność kosza

150

Waga

130

Wyposażenie dodatkowe

Filtry dokładnej filtracji

Filtry wiaderkowe wielokrotne

http://www.vacat.com.pl/

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Komorowa myjnia Typ 91 TH (firmy VAKAT)

Dane techniczne

Liczba koszy

1- 4

Wymiary myjni
Długość :
Szerokość :
Wysokość:

mm
mm
mm

1300
1600
1200

Wymiary kosza
Długość :
Szerokość :
Wysokość:

mm
mm
mm

475
320
200

Nośność kosza

Max nośność

150

Liczba cykli

U/m

3-20

Pojemność zbiornika

140

Ciśnienie

bar

2,2

Wydajność

l/min

130

Moc pompy

1,2

Moc grzałki

Temperatura

°C

Czas pracy

min

0-60

Komorowa myjnia Typ 115 TH (firmy VAKAT)

Dane techniczne

Liczba koszy

1-9

Wymiary myjni
Długość :
Szerokość :
Wysokość:

mm
mm
mm

1500
1900
1400

Wymiary kosza
Długość :
Szerokość :
Wysokość:

mm
mm
mm

475
320
200

Nośność kosza

Max nośność

300

Liczba cykli

U/m

3-20

Pojemność zbiornika

240

Ciśnienie

bar

2,2

Wydajność

l/min

300

Moc pompy

2,4

Moc grzałki

Temperatura

°C

Czas pracy

min.

0-60

http://www.vacat.com.pl/

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Eko-myjnia Typ: EM - 2400/2 (firmy VAKAT)

Dane techniczne

Nośność maksymalna

650 kg

Moc pompy I i II

120 W

Pojemność zbiornika I

170 l

Pojemność zbiornika II

170 l

Całkowita moc

240 W

Napięcie maksymalne

220 V

Częstotliwość

50 Hz

Wymiary myjni
Długość :
Szerokość :
Wysokość:

2400

1100

820

Masa własna

200 kg

Zasada działania

Elektropompka podaje płyn czyszczący poprzez układ przewodów zakończonych pędzelkiem.
Zanieczyszczenia z mytego przedmiotu pod wpływem płynu czyszczącego spływają do osadnika a
czysty płyn przelewa się do zbiornika, umieszczonego w dolnej części myjni. Całość wykonana z
blachy 1 do 1,5 mm grubości, elementy cynkowane elektrolitycznie i malowane proszkowa. W
normalnej wersji zalecana do użytkowania z trudnopalnymi płynami czyszczącymi, zalecanymi przez
producenta, np. "Uni-Vac"

http://www.vacat.com.pl/

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

6. PRZEGLĄD TECHNICZNY URZĄDZEŃ DO

ULEPSZANIA CIEPLNEGO

6.1 Wiadomości ogólne

Obróbka cieplna stopów żelaza

– zabieg dokonywany na stopach żelaza z węglem

takich jak stal, staliwo lub żeliwo, w czasie którego pod wpływem ciepła i innych działań
modyfikuje się niektóre własności fizyczne tych stopów.
Podstawowymi rodzajami obróbki cieplnej stopów żelaza są:

ODPUSZCZANIE

– jest zabiegiem cieplnym, któremu poddawana jest stal wcześniej

zahartowana. Celem odpuszczania jest usunięcie naprężeń hartowniczych oraz zmiana
własności fizycznych zahartowanej stali, a przede wszystkim zmniejszenie twardości, a
podniesienie udarności zahartowanej stali.

Odpuszczanie polega na rozgrzaniu zahartowanego wcześniej przedmiotu do

temperatury w granicach 150° do 650°C, przetrzymywaniu w tej temperaturze przez pewien
czas, a następnie schłodzeniu. W czasie odpuszczania całość lub część martenzytu zawartego
w zahartowanej stali rozpada się, wydzielając bardzo drobne ziarna cementytu, tworząc fazę
zwaną sorbitem lub troostytem.

Ze względu na temperaturę może być:

Odpuszczanie niskie

Przeprowadza się je w temperaturach w granicach 150° do 250°C. Celem jego jest
usuniecie naprężeń hartowniczych, przy zachowaniu w strukturze wysokiego udziału
martenzytu, a przez to zachowanie wysokiej twardości. Stosuje się przy narzędziach.

Odpuszczanie średnie

Przeprowadza się je w temperaturach w granicach 250° do 500°C. Stosowane w celu
uzyskania wysokiej wytrzymałości i sprężystości przy znacznym obniżeniu twardości.
Stosowane przy obróbce sprężyn, resorów, części mechanizmów pracujących na
uderzenie np. młoty, części broni maszynowej, części samochodowych itp.

Odpuszczanie wysokie

Przeprowadza się je w temperaturach powyżej 500°C w celu uzyskania wysokiej
wytrzymałości przy niskiej twardości. Stal odpuszczana wysoko nadaje się do obróbki
skrawaniem

PRZESYCANIE

- jest zabiegiem cieplnym któremu poddawana jest stal w celu

stabilizacji austenitu. Polega na nagrzaniu stali do temperatury, w której nastąpi przemiana
austenityczna, a następnie tak jak w hartowaniu szybkie schładzanie. Różnicą pomiędzy
hartowaniem a przesycaniem jest to, że przy przesycaniu unika się zajścia przemiany
martenzytycznej. W związku z tym, przesycanie daje się zastosować tylko dla stali, w których
początek przemiany martenzytycznej jest niższy od temperatury otoczenia, czyli dla stali

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

wysokowęglowych lub zawierających dodatki stopowe obniżające tę temperaturę i
stabilizujących austenit, takich jak chrom. Uzyskanie stabilnego austenitu zwieksza
odporność stali na korozję. Przesycanie zwykle stosuje się dla stali nierdzewnych i
kwasoodpornych.

NAWĘGLANIE -

jest zabiegiem cieplnym polegającym na dyfuzyjnym nasyceniu

węglem warstwy powierzchniowej stalowego elementu. Do nawęglania używa się stali
niskowęglowej by podnieść twardość powierzchni, a co za tym idzie odporność na ścieranie.

AZOTOWANIE

- jest zabiegiem cieplnym polegającym na dyfuzyjnym nasyceniu

azotem warstwy powierzchniowej stalowego elementu. Proces ten polega na wprowadzeniu
do warstwy wierzchniej przedmiotu stalowego azotu, który wiąże się z żelazem oraz innymi
dodatkami stopowymi, zwłaszcza aluminium tworząc azotki warstwę powierzchniowa stali.
Utworzona warstwa zapewnia polepszenie następujących właściowości:

•

odporność na ścieranie

•

wytrzymałość na rozciąganie

•

twardość

•

właściwości przeciwkorozyjne

WĘGLOAZOTOWANIE

- proces utwardzania powierzchni stali poprzez

poddawanie jej działaniu cyjanowodoru w temperaturze 510 - 590° C.

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

6.2. Przykłady urządzeń

Piec komorowy typu SQ-135 (firmy REMIX)

Dane techniczne

Maksymalna temperatura pracy

°C

1000

Wymiary urzyteczne komory pieca
Długość :
Szerokość :
Wysokość:

mm
mm
mm

650
450
300

Wymiary gabarytowe pica
Długość :
Szerokość :
Wysokość:

mm
mm
mm

3200
2100
3100

Masa wsadu

200

Moc zainstalowana

Masa pieca

5200

Procesy technologiczne

        - nawęglanie gazowe w temperaturze od 850°C do 950°C
        - węgloazotowanie gazowe w temperaturze od 780°C do 900°C
        - nagrzewanie do hartowania w temperaturze od 780°C do 1000°C
        - wyżarzanie w temperaturze od 650°C do 850°C

http://www.remixsa.pl

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Retortowy poziomy piec elektryczny typu HVF-07/324

Dane techniczne

Typ urzadzenia

HVF07/324

HVF07/844

Maksymalna temperatura pracy

°C

700

Wymiary urzyteczne komory pieca
Długość :
Szerokość :
Wysokość:

mm
mm
mm

910

610
600

       1220
        910
        760

Maksymalna masa wsadu

600

1000

Moc znamionowa urządzenia

140

162

Moc elementów grzejnych

117

120

Napięcie zasilające

3 x 400/230V, 50 Hz

Procesy technologiczne

- azotowanie
- węgloazotowanie

http://www.remixsa.pl

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Elektryczny piec komorowy typu KRE (firmy REMIX)

Dane techniczne

Maksymalna temperatura pracy

°C

Wymiary użyteczne komory pieca
Długość :
Szerokość :
Wysokość:

mm
mm
mm

    450
    260
    250

Maksymalna masa wsadu

100

Moc grzewcza

Masa pieca

750

Napięcie zasilające

3 x 400/230V, 50Hz

Cechy charakterystyczne

Procesy technologiczne

Procesy mogą odbywać się w atmosferze
nośnej uzyskanej z metanolu i azotu, do
nawęglania można używać jako dodatku propan
lub gaz ziemny, a jako dodatku azotującego -
amoniaku

- nagrzewanie do hartowania
- odpuszczanie po hartowaniu
- wyżażanie
- nagrzewanie przed obróbką
plastyczną

http://www.remixsa.pl

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Piec wgłębny Typu PNF

Dane techniczne

Maksymalna temperatura pracy

°C

600

Wymiary użyteczne komory pieca
Średnica:
Wysokość:

mm
mm

350

650

Wymiary gabarytowe pica
Długość :
Szerokość :
Wysokość:

   mm
   mm
   mm

1600
1350
2100

Maksymalna masa wsadu z
oprzyrządowaniem

120

Masa pieca

1500

Procesy technologiczne

- azotowanie gazowe
- inne procesy do 600°C

http://www.remixsa.pl

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Piec Typu FCF-VC firmy (CZYLOK)

Dane techniczne

Pojemność

Wymiary użyteczne komory pieca
Długość :
Szerokość :
Wysokość:

mm
mm
mm

350
290

220

Napięcie zasilania

400

Moc zainstalowana dla 1200°C

5,5

Maksymalna temperaturz pracy

°C

1200

Cechy charakterystyczne

          Piece do obróbki cieplnej typu FCF-VC, przeznaczone są do wyżarzania, hartowania,
odpuszczania oraz ulepszania cieplnego. Główne elementy konstrukcji pieca wykonane są ze stali
nierdzewnej. Drzwi pieca bardzo łatwo unoszą się do góry dzięki zastosowaniu układu
wspomagania. Otwieranie może być realizowane w sposób ręczny lub automatyczny.
Maksymalna temperatura pracy 1200°C i 1300°C.

http://www.czylok.com.pl/

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

7. URZĄDZENIA DO USUWANIA ZADZIORÓW

7.1. Wiadomości ogólne

Podział wybranych metod

usuwania zadziorów

Na drodze skrawania

(mechaniczna)

Na drodze wykorzystania

nośników skoncentrowanej

energii

Obróbka przetłoczno-ścierna

(Extrude Hone)

Obróbka udarowo-ścierna

Elektrochemiczne

Termiczne

Rys. 7.1. Wybrane metody usuwania zadziorów [opr. wł.]

Elektrochemiczne usuwanie zadziorów

– proces ten składa się z elektrochemicznego

usuwania materiału z przedmiotu obrabianego, który stanowi anodę i stąd oczywiście musi
być przewodnikiem prądu. Precyzja tego procesu wynika z braku jakiegokolwiek
mechanicznego kontaktu między przedmiotem obrabianym a matrycą. Przedmiot obrabiany
nie podlega żadnym czynnikom mechanicznym lub termicznym więc w wyniku procesu nie
ulegają zmianie zarówno właściwości fizyczne jak i chemiczne. Proces jest bardzo szybki
(zazwyczaj mieści się w granicach 5 – 20 sekund) i niezwykle ekonomiczny, szczególnie dla
układów wieloelektrodowych.

Proces oczyszczania jest wynikiem elektrolitycznego rozpuszczania anody wskutek

wymiany ładunku (przepływu prądu) między anodą a katodą, przy czym ośrodkiem
przewodzącym jest elektrolit jako medium zawierające jony (nośniki ładunku).Wymiana
ładunku zachodzi kosztem zewnętrznego medium [1].

Technologia termiczno-wybuchowego stępiania krawędzi.

Technologia TEM –

oparta jest na zasadzie spalania: przylegające do krawędzi przedmiotów obrabianych graty
ulegają w komorze roboczej urządzenia spalenia w wyniku zapłonu mieszanki gazu (w czasie
krótszym niż 20 ms). Powstaje wówczas wysoka temperatura spalania, wynosząca 2500 do
3000

C .

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Popiół powstały w wyniku spalania osadza się na powierzchni przedmiotów

obrabianych w postaci tlenków metali. Dalszy proces technologiczny obrobionych części (np.
lakierowanie, galwanizacja lub obróbka cieplna) z reguły może odbywać się bez zastosowania
dodatkowej obróbki powierzchni. Do wykonania dalszych operacji obróbkowych wystarcza
najczęściej zanurzenie obrobionych przedmiotów w kąpieli z kwaśnym środkiem trawiącym
[16]

Przetłoczno - ścierna technologia usuwania zadziorów

Opatentowana technologia firmy EXTRUDE HONE umożliwia stępianie krawędzi oraz

polerowanie powierzchni. Polega ona na ciśnieniowym przetłaczaniu lepkosprężystego
medium wzdłuż obrabianych powierzchni lub krawędzi przedmiotu.

Medium

ścierne - jest lepkosprężystym polimerem, wzbogaconym materiałem

ściernym w postaci ziarnistej zmieniającym swoją lepkość wraz ze zmianą naprężeń
wewnętrznych, jak ma to miejsce podczas ciśnieniowego „przetłaczania” medium wzdłuż
powierzchni przedmiotu obrabianego. Obraz powstającego przepływu zależy od składu
chemicznego polimeru, parametrów roboczych, geometrii przedmiotu obrabianego oraz
kształtu oprzyrządowania mocującego [16].

Rodzaje stosowanych procesów obróbkowych

Ciśnieniowe wygładzanie przepływowe - AFM (

Abrasive Flow Machining)

Rys. 7.2. Schemat technologii AFM

W procesie AFM zadaniem maszyny

jest przemieszczanie medium z ziarnem
ściernym w ruchu prostoliniowozwrotnym.
Maszyna składa się z korpusu górnego i
dolnego. Każdy z tych korpusów zawiera
pionowy cylinder hydrauliczny mieszczący
medium ścierne. Oba cylindry są ustawione
naprzeciw siebie.

Korpus górny można przy pomocy

układu hydraulicznego przemieszczać w
kierunku pionowym, do położenia w którym
wyloty obu cylindrów leżą jeden ponad
drugim.
Przedmiot poddawany obróbce zostaje
umieszczony pomiędzy cylindrami i
unieruchomiony przez przemieszczanie
górnego korpusu maszyny.

Układ hydrauliczny tłoczy medium z dolnego cylindra przez przedmiot obrabiany do górnego
cylindra i z powrotem. Ta czynność jest powtarzana wielokrotnie. Ilość przepływającego
medium zostaje dobrana wstępnie przed obróbką i jest mierzona w czasie obróbki.
Gwarantuje to powtarzalność wyników obróbki.

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

One-Way-Flow AFM

W tym opatentowanym

procesie jednokierunkowym,
przedmiot obrabiany podlega
obróbce przez medium
przepływające tylko w jednym
kierunku. Medium spływa następnie
swobodnie przez lejek odbiorczy z
powrotem do cylindra obróbkowego.

Rys.7.3. Schemat technologii

One-Way-Flow

Wielokrotna obróbka przetłoczno -
ścierna AFM

W przypadku opatentowanego

procesu wiew możliwe jest selektywne
uaktywnienie kilku cylindrów obróbkowych
dla umożliwienia efektywnej obróbki także
przedmiotów o złożonych kształtach.

Orbitalna obróbka przetłoczno-ścierna
AFM

W tym procesie medium zapewnia
obróbkę powierzchni wykonując ruch
kołowy. Umożliwia to obróbkę, czyli
polerowanie także kształtów przestrzennych,
które nie dopuszczają przepływu skrośnego w
czasie ruchu medium obróbkowego.

Rys. 7.4. Schemat wielokrotnej obróbki

przetłoczono-ściernej

Rys. 7.5. Schemat orbitalnej obróbki

przetłoczono-ściernej

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

7.2. Przykłady urządzeń do termicznego usuwania

zadziorów

Urządzenie do termiczno-wybuchowego stępiania krawędzi

Parametry techniczne:

model

jedn.

TEM-P-80 TEM-P-250 TEM-P-350 TEM-P-400

średnica komory
roboczej

120
150

200
250

250
320

400

użyteczna wysokość
komory roboczej

150
150

300
300

305

ciśnienie przy
zastosowaniu gazu

bar

5…25
5…13

5…20
5…13

5…23
5…16

5…11

ciśnienie przy
zastosowaniu wodoru

bar

5…42
5…22

5…35
5…22

5…36
5…28

5…20

czas

cyklu

25 30 60 80

wymiary urządzenia

2370
1800
2525

4400
1900
2600

3600
2000
2900

3600
2000
3300

ciężar urządzenia

3000 9000 13000 13000

Orientacyjne ciśnienia mieszanki gazów w komorze roboczej dla różnych materiałów

materiał obrabiany

Gaz ziemny (bar)

Wodór (bar)

stal 8…25

15…42

żeliwo szare

5…20

15…30

cynk 5…10

5…15

aluminium 5…10

7…15

mosiądz 8…25

15…42

www.extrudehone.com

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

Maszyna do termicznego usuwania zadziorów Bosch TEM-P 350

Materiały do gratowania: stal, żeliwo, mosiądz, miedź i brąz

Waga detali: do 10 kg

Wymiary detali: średnica do 200mm wysokość do 250 mm

www.sendex.pl

Maszyna do termicznego usuwania Storm TEM

Maszyna do termicznego usuwania EURO-TEM P-400

www.news.thomasnet.com

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

7.3. Przykłady urządzeń do elektrochemicznego usuwania
zadziorów

Elektrochemiczna maszyna do usuwania zadziorów

System składa się z trzech podstawowych elementów

1.Korpus

2.Układ elektrolitu

- zaprojektowany ze stali nierdzewnej
- wanienka na elektrolit
- układ pneumatyczny do przesuwu anody
- płyta podstawowa do szybkiego ustawiania
narzędzi
- filtr oczyszczający elektrolit
- system pneumatyczny z modułem serwisu
- połączenia elektryczne

- zbiornik na elektrolit z przegrodami
- zanurzona pompa 230/400 V, 50 Hz, 3
kW, 180 l/min, 2.8 bar
- grzejnik 3.75 kW
- płytowy wymiennik ciepła do chłodzenia
elektrolitu
- regulator pH
- wskaźnik poziomu elektrolitu

System kontrolny

- szafa kontrolna wym. 800x400x1150 mm
- układ kontrolny Siemens S 7-300
- panel OP 5C 4x40 do monitoringu
- licznik czasu pracy

- automatyczna kontrola zwarcia
- ogranicznik prądowy
- układ kontroli elektrolit

Zalety i korzyści

- procesowi mogą być poddane wszystkie materiały przewodzące prąd elektryczny
- elektroda stanowiąca rdzeń cechuje się wyjątkowo długim czasem pracy
- obróbce mogą być skomplikowane kształty np. przecięcia utworów
- jakość procesu nie zależy od operatora i w ogólnym przypadku kontrola jakości nie jest
wymagana
- stosowanie urządzenia nie stwarza żadnych trudności a zmiana przedmiotu obrabianego jest
łatwa i szybka.
- krótki czas obróbki i zastosowanie układów wieloelektrodowych zapewnia wyjątkową
ekonomiczność procesu

www.vmb-babenhausen.de

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

7.4. Przykłady urządzeń do obróbki przetłoczono - ściernej

Urządzenia serii Spektrum One-Way-Flow AFM

Dane techniczne:

Typ

100

150

200

450

średnica cylindra

Ø mm

102

152

203

wsad kg

zakres ciśnień bar

24-138

11-61

6-34,5 *

max. przepływ

medium

l/min 9,5 9,5 21 38

średnica cylindra

hydraulicznego

mm 51 102 102 102 102

max. siła

nacisku

kN 29,5 121 121 121 121

średnica cylindra

zamykającego

51 82 83 83 83

www.extrudehone.com

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

102

7.5. Podsumowanie

Zastosowanie obróbek do usuwania zadziorów:

- równomierne stępianie krawędzi przedmiotów metalowych o skomplikowanych kształtach

z zewnętrznymi i wewnętrznymi ostrymi krawędziami,

- stępianie ostrych krawędzi znajdujących się wewnątrz przedmiotu obrabianego,
- stępianie ostrych krawędzi powstałych w wyniku obróbki skrawaniem, jak np. w wyniku

wiercenia, frezowania, przeciągania i szlifowania,

- usunięcie ostrych krawędzi powstałych w wyniku odlewania ciśnieniowego, zarówno w

przypadku produkcji mało- jak i wielkoseryjną.

Zalety obróbek elektrochemicznych i termicznych:

- możliwość stępiania krawędzi małej lub dużej ilości przedmiotów obrabianych (również

przedmiotów „zasypowych”),

- eliminacja drogich i skomplikowanych oprzyrządowań i narzędzi,
- eliminacja żmudnego ręcznego stępiania krawędzi,
- łatwość obsługi i prostota sterowania urządzenia,
- możliwość bezproblemowej integracji urządzenia do stępiania krawędzi w liniach

produkcyjnych z automatycznym załadunkiem i rozładunkiem przedmiotów obrabianych.

Zalety obróbki przetłoczno-ściernej

Właściwości medium ściernego prowadzące do uzyskania równomiernego przepływu

umożliwiające koncentrowanie obróbki na wybranych fragmentach powierzchni stwarzają
szereg obróbkowych zalet technologicznych.
Zalety medium:

- wysoka produktywność: konsystencja medium i jego własności przepływowe

umożliwiają pełnopowierzchniową obróbkę powierzchni przedmiotów w jednym
procesie roboczym zapewniając tym samym oszczędność czasu,

- trwałość medium: sprawność usuwania materiału przez medium można regulować w

łatwy sposób także przez odpowiedni dobór parametrów roboczych, takich jak ciśnienie,
szybkość przepływu i natężenie przepływu,

- stała "jakość wygładzania": utrzymanie własności medium na stałym poziomie w

odniesieniu do sprawności usuwania materiału można uzyskać przez ręczne lub
automatyczne doprowadzenie niewielkich ilości świeżego medium.

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

103

8. PODSUMOWANIE

Rozwój współczesnych technologii nakierunkowany jest na najbardziej efektywne w

danym momencie procesy technologiczne wytwarzania. W chwili obecne do tej grupy zalicza
się niekonwencjonalne procesy – tj. najczęściej oparte o osiągnięcia ostatnich 15-20 lat, a
niektóre ostatnich 5-10 lat.

Do grupy ostatnie z wymienionych zalicza się technologie przyrostowe, których

gwałtowny rozwój trwa obecnie, a na rynku znacząco zaistniały od około 6-8 lat.

Pomimo znaczących postępów uzyskanych przez techniki przyrostowe, ilościowe

możliwości produkcji, a także jakościowe cechy wyrobów są w dalszym ciągu ograniczone.
Fizyczne cechy, określające wytrzymałość wytworzonego wyrobu w wielu przypadkach nie
odpowiadają wielkościom zadanym przez zleceniodawców. Można uczynić im zadość jedynie
przez dodatkowe przetwarzanie końcowe, czyli postprocessing. Wymagający użytkownicy
urządzeń RP, są często niezadowoleni z otrzymywanej dokładności wymiarów i jakości
powierzchni. Z drugiej strony, liczba tego rodzaju urządzeń czy systemów na świecie stale
wzrasta i wynosi obecnie ok. 8000. Poza początkowo głównymi obszarami zastosowań, do
których należał m.in. przemysł samochodowy, liczne branże doceniają i coraz szerzej testują
te technologie.

Technologie RP

Naturalnym odbiorcą produktów kształtowania przyrostowego jest przemysł, z uwagi

na możliwość nie tylko wczesnej wizualizacji, ale również przygotowania modelu, który
można szybciej poddać badaniom rozwojowym, a co za tym idzie - skrócić czas dotarcia do
klienta. Coraz częściej techniki przyrostowe są stosowane w produkcji krótkich serii, na
przykład do wytwarzania form do wtryskarek lub wręcz do bezpośredniego wykonywania
kilkudziesięciu czy kilkuset sztuk narzędzi. NASA prowadzi zaawansowane prace nad
kształtowaniem przyrostowym jako metodą wytwarzania części i elementów zapasowych
podczas długotrwałych lotów kosmicznych. Zamiast magazynów pełnych części astronauci
zabiorą niewielkie urządzenie i zapas materiału roboczego, wytwarzając na przykład na
Marsie tylko ten element, którego rzeczywiście potrzebują - i to bez budowania hal
przemysłowych. Technologie wytwarzania z tworzyw sztucznych są aktualnie dominującą
grupą, która może dobrze budować modele. Najnowszy kierunek – to wytwarzanie z metalu.
To jest przyszłość te grupy technologii.

Technologie obróbki

i uszlachetniania powierzchni wyrobów

W opracowaniu zaprezentowano grupę urządzeń do obróbki strumieniowo-ściernej,
oraz przetłoczno-ściernej jak i do ulepszania cieplnego oraz czyszczenia i mycia.

Śrutowanie ze wszystkimi odmianami jest metodą polecaną głównie w wytwórniach,

kiedy oczyszczeniu poddawane są obiekty nowe, fragmenty i elementy konstrukcji przed
ostatecznym montażem. Obecnie coraz częściej dąży się do tego, aby proces czyszczenia
odbywał się u wytwórcy, który dzięki posiadanym urządzeniom może wykonać prace
przygotowawcze przy znacznie mniejszych nakładach finansowych i ograniczeniu

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

104

wytwarzanych zanieczyszczeń. Śrutowanie w przeciwieństwie do piaskowania, uznaje się za
metodę spełniającą wymogi jakościowe i ochrony środowiska.

Obróbka przetłoczno-ścierna jest nową na naszym rynku technologią umożliwiającą

wykańczanie powierzchni wewnętrznych przedmiotów i ma dużą przyszłość. Problem
stanowią koszty masy do przetłaczania.

Do grupy technologicznych metod uszlachetniania powierzchni wyrobów zaliczyć

należy również technologie czyszczenia i mycia.

Rosnące zapotrzebowanie przemysłu na nowe wyroby z odpowiednimi

właściwościami eksploatacyjnymi, zwiększającymi walory użytkowe, wymusza

poszukiwanie nowatorskich, efektywniejszych sposobów obróbki. Coraz więcej wyrobów
wytwarza się z elementów o dużej dokładności. Wiele z nich odznacza się złożoną geometrią
kształtu. Ich montaż, a również warunki eksploatacji oraz napraw i remontów wymagają
spełnienia określonej czystości tych elementów. Tym wysokim wymaganiom nie może
sprostać klasyczna obróbka wiórowa skrawaniem, którą coraz częściej wspomaga się
technologiami obróbki powierzchniowej, a które nawet stają się jej nieodłączną częścią.
Wymaga to stosowania prawie na każdym etapie takiego procesu technologicznego
wykonania, a później montażu operacji mycia. Dotyczy to zarówno przypadków produkcji
jednostkowej jak i masowej. Szczególna rola mycia występuje podczas przygotowania do
montażu oraz wszelkich obróbek powierzchniowych.

Reasumując przedstawione w opracowaniu technologie i urządzenia do obróbek

przyrostowych i uszlachetniających nie wyczerpują oczywiście możliwości rynkowych w tym
zakresie. Stanowią jedynie wybrane przykłady urządzeń dostępnych w obrocie handlowym.
Dane do poszukiwania innych urządzeń są podane każdorazowo w źródłach - w adresach
internetowych poszczególnych liczących się na rynku producentów.

Cechą charakterystyczną nowych technologii jest możliwość stosowania ich oprócz

prostych rozwiązań możliwych do zastosowania w każdym warsztacie do wymaganych we
współczesnych procesach produkcji zmechanizowanej, zautomatyzowanej i zrobotyzowanej,
liniach elastycznego wytwarzania itd.

Te cechy wskazują, że te grupy technologii mają przed sobą znakomitą przyszłość.

Konstrukcyjno-technologiczna charakterystyka wybranych obrabiarek i urządzeń do niekonwencjonalnych metod wytwarzania cz. 1I

105

9. LITERATURA

1 Kowalski

Stanisław, materiały niepublikowane

2 Ruszaj

A.:

Niekonwencjonalne metody wytwarzania elementów maszyn, Kraków 1999

3 Chlebus

E.:

Innowacyjne technologie Rapid Prototyping i Rapid Tooling w rozwoju produktu,

Wrocław 2003

4 Szybkie wdrażanie i produkcja małoseryjna wyprasek, Warszawa1996
5 Feld

M.:

Podstawy projektowania procesów technologicznych typowych części maszyn, wyd. II

zmienione WNT, Warszawa 2003

6 Rodziewicz

M.:

Technologia wygładzania w pojemnikach luźnym ścierniwem. Mechanik, nr 7,

1963, s. 319—323 i nr 3, 1964, s. 143—148.1974.

7 Obróbka w wygładzarkach pojemnikowych WNT Warszawa 1983
8 Paszkowski

B.,

Mycie części maszyn, WNT. Warszawa 1969

9 Grochowski

A.:

Rapid prototyping – rapid tooling, cz. 1, CADCAM Forum, 5/2000

10 Grochowski

A.:

Rapid prototyping – rapid tooling, cz. 2, CADCAM Forum, 6/2000

11 Grochowski

A.:

Rapid prototyping – rapid tooling, cz. 3, CADCAM Forum, 7/2000

12 Chlebus E., Chlewa M.: Rapid prototyping – rapid tooling, CADCAM Forum, 11/1999
13 Oczoś K., Postęp w szybkim kształtowaniu przyrostowym – Rapid Prototyping,

Mechanik, 72 (1999) 4, 197-208

14 Oczoś K.: Rapid Prototyping - znaczenie, charakterystyka metod i możliwości.

Mechanik, 10/1997

Wykorzystane w opracowaniu prospekty, materiały informacyjne i strony internetowe

Prospekty i materiały informacyjne, firma EXTRUDEHONE

(

www.extrudehone.com

)

Prospekty i materiały informacyjne, firma VMB ECM Deburing system
(

www.vmb-babenhausen.de

)

Oczyszczarki wirnikowe. Materiały informacyjne i prospekty firmy Technical

18 Materiał reklamowy LTT Maszyny i Technologie Sp. z o.o.

19 Materiały informacyjne i prospekty firmy MTM Meißner Technik Müllenbach GmbH

(

www.mtm-gmbh.pl)

20 Materiały informacyjne i prospekty firmy Przedsiębiorstwo Technik Inżynierskich

"VACAT-TECHNIKA" (

http://www.vacat.com.pl/index.html

)

21 Materiały informacyjne i prospekty firmy Polsonic Sp. Z o.o. (

www.polsonic.com

)

22 Materiały informacyjne i prospekty firmy 3D SYSTEMS (

www.3dsystems.com

)

23 Materiały informacyjne i prospekty firmy MCP (

www.mcp-group.de

)

24 Materiały informacyjne i prospekty firmy STRATASYS (

www.stratasys.com

)

25 Materiały informacyjne i prospektów firmy LTT (

www.ltt.pl

)

26 Materiały informacyjne i prospekty SECO/WARWICK (

www.seco-warwick.com

)

DTM Corporation of Austin (

www.DTM-corp.com

)