مهندسی مکانیک
مکانیک بهشت ریاضیات است.

ASTM Standards series 2006(Full)


Volume_01.01_Steel--Piping__Tubing__Fittings.rar
Volume_01.02_Ferrous_Castings__Ferroalloys.rar
Volume_01.03_Steel--Plate__Sheet__Strip__Wire__Stainless_Steel_Bar.rar
Volume 01-04_Steel--Structural, Reinforcing, Pressure Vessel, Railway.rar
Volume_01.05_Steel--Bars__Forgings__Bearing__Chain__Springs.rar
Volume_01.06_Coated_Steel_Products.rar
Volume_01.07_Ships_and_Marine_Technology.rar
Volume_01.08_Fasteners__Rolling_Element_Bearings.r ar.html
Volume_02.01_Copper_and_Copper_Alloys.rar.html
Volume_02.02_Aluminum_and_Magnesium_Alloys.rar.htm l
Volume_02.03_Electrical_Conductors.rar.html
Volume_02.04_Nonferrous_Metals__Precious__Reactive __Refractory_Metals_and_Alloys_others.rar.html
Volume_02.05_Metallic_and_Inorganic_Coatings__Meta l_Powders__Sintered_P-M_Structural_Parts.rar.html
Volume_03.01_Metals_--_Mechanical_Testing__Elevated_and_Low-Temperature_Tests__Metallography.rar.html
Volume_03.02_Wear_and_Erosion__Metal_Corrosion.rar .html
Volume_03.03_Nondestructive_Testing.rar.html
Volume_03.04_Magnetic_Properties.rar.html
Volume_03.05_Analytical_Chemistry_for_Metals__Ores __and_Related_Materials.rar.html
Volume_03.06_Molecular_Spectroscopy__Surface_Analy sis.rar.html
Volume_04.01_Cement__Lime__Gypsum.rar.html
Volume_04.02_Concrete_and_Aggregates.rar.html
Volume_04.03_Road_and_Paving_Materials__Vehicle-Pavement_Systems.rar.html
Volume_04.04_Roofing_and_Waterproofing.rar.html
Volume_04.05_Chemical-Resistant_Nonmetallic_Materials__Vitrified_Clay_Pi pe__Concrete_Pipe_others.rar.html
Volume_04.06_Thermal_Insulation__Environmental_Aco ustics.rar.html
Volume_04.06_Thermal_Insulation__Environmental_Aco ustics.rar.html
Volume_04.07_Building_Seals_and_Sealants__Fire_Sta ndards__Dimension_Stone.rar.html
Volume_04.08_Soil_and_Rock__I__D_420_-_D_5611.rar.html
Volume_04.09_Soil_and_Rock__II__D_5714_-_latest.rar.html
Volume_04.10_Wood.rar.html
Volume_04.11_Building_Constructions__I__E_72_-_E_1670.rar.html
Volume_04.12_Building_Constructions__II__E_1671_-_latest__Property_Management_Systems_others.rar.ht ml
Volume_04.13_Geosynthetics.rar.html
Volume_05.01_Petroleum_Products_and_Lubricants__I_ _D_56_-_D_3230.rar.html
Volume_05.02_Petroleum_Products_and_Lubricants__II __D_3231_-_D_5302.rar.html
Volume_05.03_Petroleum_Products_and_Lubricants__II I__D_5303_-_D_6553.rar.html
Volume_05.04_Petroleum_Products_and_Lubricants__IV __D_6557_-_latest.rar.html
Volume_05.05_Test_Methods_for_Rating_Motor__Diesel __and_Aviation_Fuels__Catalysts__Manufactured_Carb .html
Volume_05.06_Gaseous_Fuels__Coal_and_Coke.rar.html
Volume_06.01_Paint_--_Tests_for_Chemical__Physical__and_Optical_Propert ies__Appearance.rar.html
Volume_06.02_Paint_--_Products_and_Applications__Protective_Coatings__P ipeline_Coatings.rar.html
Volume_06.04_Paint_--_Solvents__Aromatic_Hydrocarbons.rar.html
Volume_07.01_Textiles__I__D_76_-_D_4391.rar.html
Volume_07.02_Textiles__II__D_4393_-_latest.rar.html
Volume_08.01_Plastics__I__D_256_-_D_3159.rar.html
Volume_08.02_Plastics__II__D_3222_-_D_5083.rar.html
Volume_08.03_Plastics__III__D_5117_-_latest.rar.html
Volume_08.04_Plastic_Pipe_and_Building_Products.ra r.html
Volume_09.01_Rubber__Natural_and_Synthetic_--_General_Test_Methods__Carbon_Black.rar.html
Volume_09.02_Rubber_Products__Industrial_--_Specifications_and_Related_Test_Methods__Gaskets_ _Tires..html
Volume_10.02_Electrical_Insulation__II__D_2518_-_latest.rar.html
Volume_10.03_Electrical_Insulating_Liquids_and_Gas es__Electrical_Protective_Equipment.rar.html
Volume_10.04_Electronics.rar.html
Volume_11.01_Water__I_.rar.html
Volume_11.02_Water__II_.rar.html
Volume_11.03_Atmospheric_Analysis__Occupational_He alth_and_Safety__Protective_Clothing.rar.html
Volume_11.04_Waste_Management.rar.html
Volume_11.05_Biological_Effects_and_Environmental_ Fate__Biotechnology__Pesticides.rar.html
Volume_12.01_Nuclear_Energy__I_.rar.html
Volume_12.02_Nuclear_Energy__II___Solar__and_Geoth ermal_Energy.rar.html
Volume_13.02_Emergency_Medical_Services__Search_an d_Rescue.rar.html
Volume_14.02_General_Test_Methods__Forensic_Psycho physiology__Forensic_Sciences__Terminology_others. .html
Volume_14.03_Temperature_Measurement.rar.html
Volume_14.04_Laboratory_Apparatus__Degradation_of_ Materials__SI__Oxygen_Fire_Safety.rar.html
Volume_15.02_Glass__Ceramic_Whitewares.rar.html
Volume_15.03_Space_Simulation__Aerospace_and_Aircr aft__Composite_Materials.rar.html
Volume_15.04_Soaps_and_Other_Detergents__Polishes_ _Leather__Resilient_Floor_Coverings.rar.html
Volume_15.05_Engine_Coolants__Halogenated_Organic_ Solvents_and_Fire_Extinguishing_Agents__Industrial .html
Volume_15.06_Adhesives.rar.html
Volume_15.07_Sports_Equipment_and_Facilities__Pede strian_Walkway__Safety_and_Footwear_OTHERS.rar.htm l
Volume_15.08_Sensory_Evaluation__Livestock__Meat__ and_Poultry_Evaluation_Systems_OTHERS.rar.html
Volume_15.09_Paper__Packaging__Flexible_Barrier_Ma terials__Business_Imaging_Products.rar.html

برای دانلود این مجموعه ی ارزشمند با ادامه ی مطلب بروید ...



ادامه مطلب...

برچسب‌ها: استانداردهای ASTM

ارسال توسط ميثم
 
تاريخ : پنجشنبه دوازدهم خرداد 1390

فرايند سنگ زني به جهت داشتن مشخصات ويژه يعني ايجاد دقت زياد و کيفيت بالاي صافي سطوح و هم چنين ماشين کاري قطعات سخت تاکنون به عنوان عمليات پاياني مورد استفاده قرار گرفته است. لزوم توليد قطعات با سرعت بالا و کمترين عيوب ممکن باعث شده است که در سالهاي اخير تحول عظيمي در رشته سنگ زني به وجود ايد و حتي از آن به عنوان جايگزيني براي عمليات تراشکاري و فرزکاري قطعات مورد استفاده قرارداد. جاي بسي مباهات و افتخار است که در اين تحول شگرف نام يک ايراني همچون ستاره اي مي درخشد.جناب آقاي پرفوسرتقي توکلي که مديريت ايجاد خط توليد طراحي ماشينهاي سنگ زني مدرن درآلمان رابه عهده داشتند و تاکنون چندين اختراع در زمينه ماشينهاي سنگ زني و ابزارهاي جديد آن به ثبت رسانده است.



برچسب‌ها: سنگ زني, سنگ زني با راندمان بالا

ادامه مطلب...
ارسال توسط ميثم
 
تاريخ : پنجشنبه دوازدهم خرداد 1390

دستگاه های مولتی اسپیندل در کارگاه ها و کارخانجات مختلف قطعه سازی با اهداف سوراخکاری برقو و یا قلاویز مورد استفاده قرار می گیرند که در هر کارگاه و یا کارخانه متناسب به نوع و شرایط قطعه و سوراخ های مورد نظر می بایستی از یک دستگاه مولتی اسپیندل خاص استفاده نمود. صنعت خودرو سازی در کشور ما در حال حاضر به دلیل رشد روزافزون این صنعت و تیراژ بالای قطعات مورد نیاز به عنوان یکی از مهمترین بازارهای مصرف دستگاه های مولتی اسپیندل محسوب می گردد.

معایب و مزایای دستگاه های مولتی اسپیندل
از مهمترین مزایای دستگاه های مولتی اسپیندل می توان به موارد زیر اشاره نمود:
1- دقت بالای سوراخکاری (در حدود یک هزارم میلیمتر)
2- بالا بردن تیراژ و سرعت تولید که به تعداد سوراخهای موجود در یک قطعه بستگی دارد و هر چه تعداد آنها در قطعه بیشتر باشد میزان تاثیر گذاری دستگاه در افزایش سرعت تولید چشمگیر تر خواهد بود.
3- کاهش هزینه های تولید در دراز مدت به دلیل کاهش هزینه های نیروی انسانی کاهش هزینه برق مصرفی و کاهش ضایعات تولید به دلیل کاهش خطاهای انسانی.

از مهمترین معایب دستگاه های مولتی اسپیندل می توان به موارد زیر اشاره نمود:
1-بالا بردن هزینه سرمایه گذاری اولیه به علت اینکه برای هر قطعه می بایستی یک مولتی اسپیندل جداگانه طراحی و ساخته شود. که البته لازم به ذکر است که در دراز مدت به دلیل افزایش سرعت تولید و کاهش هزینه های بهره برداری و تولید هزینه های سرمایه گذاری اولیه مستهلک می گردد.
2- توقف تولید بر اثر خرابی دستگاه که این عیب نیز با استفاده از یک دستگاه رزرو در انبار قابل حل می باشد.

قابلیت ها و مزایای موتی اسپیندل
بسیاری از دستگاه های مولتی اسپیندل موجود در کشورمان که عمدتا تولید کشورهای خارجی می باشند از قیمت بالا و انعطاف پذیری پایینی در انجام کار در حالات و شرایط مختلف برخوردار می باشند و این مسئله باعث گردیده تا برخی از صاحبان صنایع از بکارگیری این دستگاه استقبال چندانی ننمایند. به همین علت یک شرکت ایرانی www.tarhavaran.com با تکیه بر سالها تجربه خود در این زمینه بسیاری از نواقص موجود در این گونه دستگاه ها را برطرف نموده و با کمترین هزینه ممکن به بالاترین کارایی دست یافته است که در اینجا به برخی از مهمترین ویژگی های دستگاه مولتی اسپیندل مذکور اشاره شده است:
1- سوراخکاری در قطعه کار تحت زوایای مختلف
2- قابلیت کم یا زیاد نمودن دور محور خروجی
3- ماشین کاری با چند دیسک با قدرت و سرعت لازم
4- بیرون آوردن پیچهای رول پلاک از قالب چند کویته شامل دو حرکت 1- چرخش محور های خروجی 2 –بالا و پایین بردن خود دستگاه مولتی اسپیندل به طور همزمان با حرکت چرخش محورها
5- قلاویز کردن در گامهای مختلف
6- سبک بودن وزن دستگاه به دلیل استفاده از بدنه با جنس آلومینیوم
7- امکان روغن کاری و گریس کاری بدون پیاده سازی چرخدنده ها
8- استفاده از قطعات مرغوب در اجزاء تشکیل دهنده دستگاه مطابق استاندارد های جهانی
9- امکان نصب بر وری دستگاه های مختلفی همچون دریل ماشین فرز و یا ماشین مخصوص توسط یونیت می باشد.


برچسب‌ها: مولتی اسپیندل, کاربرد صنعتي مولتی اسپیندل

ارسال توسط ميثم
 
تاريخ : پنجشنبه دوازدهم خرداد 1390

مقاله ۱

مفاله ۲

مقاله ۳

مقاله های ارائه شده به زبان انگلیسی می باشند .



برچسب‌ها: فرز چرخ دنده زنی, چرخ دنده

ارسال توسط ميثم
 
تاريخ : پنجشنبه دوازدهم خرداد 1390
این موضوع را خیلی از دوستان پرسیده اند . امروز یک مقاله درباره رشهای تولید پیچ برای دانلود قرار می دهم .

به طور خلاصه درباره روشهای تولید پیچ می توان گفت :

1- تولید پیچ توسط روش غلطک کاری ( نورد کاری )
در این روش براده ای از قطعه برداشته نمی شود و با فشردن الیاف پیچ ایجاد می شود.
استحکام پیچ ایجاد شده خوب است  ولی ماده اولیه باید حدود 8 درصد قابلیت انبساط داشته باشد
___مناسب برای تولید انبوه از لحاظ اقتصادی___
2- حدیده و قلاویز که انواع زیادی دارد

3- سنگ زنی : پیچ با گام 0.2 تا 0.3 را فقط باید با سنگ زنی می توان  ایجاد نمود.
4- ماشین های پیچ بری : مثل ماشین خارج از مرکز که سرعت زیادی در ساخت دارد
5- فورج سرد

6-cnc که اگه تعداد کار تا 1000000(منبع کتاب cnc اقای محسن لطفی ) عدد باشد کار برد دارد.

اما

روش تولید پیچ عموماً ، cold forg با ابعاد دقیق تولید می کنه .

 

دانلود


برچسب‌ها: پيچ, روش توليد پيچ, توليد پيچ

ارسال توسط ميثم
 
تاريخ : پنجشنبه دوازدهم خرداد 1390
تاریخچه جوشکاری

آثار باقیمانده از گذشته های بسیار دور نشانگر این واقعیت است که انسان های اولیه با استفاده از اصول فیزیکـی که امـروزه اساس جوشکـاری مدرن را تشکیـل می دهد قطعـات فلزی را بـه یکدیگر متصل می کردند. تجزیه و تحلیل ابزارهای کشف شده از قرون اولیه نشان می دهد که برای اتصال دو قطعه فلزی به یکدیگر ، لبه های گداخته شده این قطعات را روی یکدیگر قرار داده و با ضربات چکش بهم متصل می کردند.



 


برچسب‌ها: جوشکاري, جوش, فيزيک هستهاي و جوشکاري

ارسال توسط ميثم
 
تاريخ : پنجشنبه دوازدهم خرداد 1390
دوستان عزیز می توانید از لینک زیر کلیپ کوتاه و گویایی رو در مورد روش متالورژی پودر دانلود کنید.

دانلود

برچسب‌ها: متالورژی پودر, ساخت قطعات به روش متالوژي پودر

ارسال توسط ميثم
 
تاريخ : پنجشنبه دوازدهم خرداد 1390

Metalworking Fluids

Second Edition

Publisher: CRC Press | ISBN: 1574446894 | edition 2006 | PDF | 480 pages | 10,1 mb

The second edition is intended for anyone in the metalworking industry and is written in a style that is easy to read and readily understandable by people with a basic technical background. …Especially important are the many references at the end of each chapter and the extensive glossary of more than 400 terms at the end of the book. …This well-written book should be on the highly recommended reading list for anyone interested in the metalworking industry.


Download from Despositfiles

Download from Turbobit

Download from Megaupload


برچسبها :

metalworking - industry- understandable - technical - Especially - important - references - extensive


برچسب‌ها: metalworking, industry, understandable, technical, Especially

ارسال توسط ميثم
 
تاريخ : پنجشنبه دوازدهم خرداد 1390
پيشگرمي كنترل شرايط لايه اول جوش را مي تواند بخوبي انجام دهد ، در عين حال براي جوشكاري لايه هاي بعدي دماي اتصال و نواحي مجاور جوش اهميت زيادي دارد . بنابراين حد مجاز دماي ميان جوش بايد بررسي و مشخص شود .


برچسب‌ها: جوشکاري, جوش, جوشکاري چند پاسه

ادامه مطلب...
ارسال توسط ميثم
 
تاريخ : پنجشنبه دوازدهم خرداد 1390
A514/A517 يك گروه از فولادهاي سازه كونچ و تمپر شده با تركيبي از خواص مكانيكي مناسب هستند.
برچسب‌ها: عمليات پسگرم, فولاد, عمليات پسگرم در فولادهاي سازه كونچ

ادامه مطلب...
ارسال توسط ميثم
 
تاريخ : پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
اغلب ابزار ها دارای ساقه ی مخروطی یا راست هستند . ماشین های مته نیز اغلب مجهز به محور مورس مخروطی استاندارد هستند که ابزارهای ساقه مخروطی با آنها نگه داشته می شوند . مته های راست ساقه با سه نظام نگهداشته می شوند .
سه نظام- سه نظام مته در انتهای ساقه خود دارای مورس مخروطی است و ساقه ی مخروطی در مادگی سر محور اصلی ماشین مته جازده می شود . سه فک کوچک در سه نظام وجود دارد که به طور خم زمان ساقه ی مته را در بر می گیرند .


غلاف :
غلاف مخروطی برای نگهداشتن ساقه مخروطی مته ها یی به کار می رود که قطر آنها کوچکتر از سوراخ محور اصلی باشد . سوراخ غلاف نیز برای جفت شدن با ساقه ی مته دارای شکل مخروطی و سطح بیرونی آن به شکل مخروط مورس است و با سوراخ محور جفت می شود .

مادگی:
برای نگهداری مته هایی به کار می رود که طول ساقه ی آنها بزرگتر از آن باشد که در سوراخ سر محور اصلی دستگاه مته یا در غلاف معملی جای گیرد .این مادگی نیز دارای زبانه ای است که در شیار عمق سوراخ سر محور اصلی فرو می رود .

با فرو کردن ابزاری به نام گوه ی مته از پشت در داخل شکاف محور اصلی ، مته یا غلاف و یا هر ابزار دیگر از در گیری با آن آزاد و بیرون کشیده می شود .جنس اهرم از فولاد ابزار است و سختکاری می شود .
گیره ها و وسایل نگه دارنده ی قطعه کار باید محکم بسته شود .استقرار درست و محکم کردن قطعه کار اهمیت بسیار دارد .البته برای به دست آوردن نتیجه دلخواه باید عملیات نقشه اندازی را به درستی انجام داد و آنگاه روال درست تنظیم قطعه کار و راه اندازی ماشین مته را در پیش گرفت .

گیره:
گیره ی ماشین مته برای محکم نگه داشتن قطعه کار بر روی میز ماشین به کار میرود .(گیره هیدرولیکی نیز نوعی دیگر است که در فرایند های تولید انبوه به کار می رود .)


شمش ها ی موازی :

قطعات فولادی و به دقت ماشینکاری شدهای هستند که به صورت زوج مورد استفاده قرار می گیرند . این شمشها در هنگامهایی به کار می روند که قطعه نباز به سوراخ کاری کامل داشته باشد و بنا براین با گزراندن آنها در زیر قطعه از آسیب دیدن میز یا گیره جلو گیری می شود . برای جلو گیری از آسیب دیدن خود شمش ها باید در هنگام تنظیم قطعه و گیره سخت مراقب بود که آنها در مسیر سوراخکاری قرار نگیرند.

گیره جناقی:

 برای محکم بستن قطعات مدور و سوراخکاری انها ار گیره ی جناقی استفاده می شود .البته ، بستن باید با دقت بسیار انجام شود زیرا در غیر این صورت ممکن است قطعه با گیر کردن مته در آن به دوران در آید و پرتاب شود و ماشینکار را سخت آسیب زند .

 

منبع:



ارسال توسط ميثم
 
تاريخ : پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390

انواع ماشینهای فرز

 این دستگاه ظاهری شبیه درل‌های میزی دارد با این تفاوت که داری حد اقل سه محور حرکتی میز می‌باشد (x y z)

ابزار برنده این دستگاه را تیغ فرز نامند

: برخی کارهایی را که میتوان روی این دستگاه انجام داد

صفحه تراش

شیار در آوردن

برش

کنار تراشی

چرخدنده تراشی

چرخ دنده مارپیچ تراشی

کارهای کپی بوسیله ماشین فرز کپی

.فرم تراشی بوسیله تیغ فرز فرم

:ماشینهای فرز را به طور کلی می‌توان به دو دسته تقسِم کرد

ماشینهای فرز عمومی

ماشینهای فرز مخصوص

:ماشینهای فرز عمومی خود به ماشِنهای فرز افقی و عمودی تقسِم می‌شود

:ماشینهای فرز افقی

محور این نوع ماشینهای فرز افقی و میز انها در سه جهت عمود بر هم -طولی و عرضی و قائم حرکت می کند. ماشینهای فرز افقی ممکن است ساده یا اونیورسال باشند. میز ماشینهای فرز افقی اونیورسال علاوه بر حرکات مذکور دور محور قائم می چرخد و در نتیجه نه تنها در جهت موازی یا عمود بر محور ماشین بلکه در امتداد هر زاویه ای نسبت به آن در صفحه افقی حرکت می کند. ماشینهای فرز افقی بیشتر برای تراشیدن سطوح و شیارهای مستقیم و مارپیچ و فرم تراشی و رنده تراشی به کار می رود.

قسمت‌ها اصلی ماشین فرز افقی ساده: ۱- ستون ۲- محور مکانیزم جعبه دنده ۳-جعبه دنده سرعت ۴- میز ۵- بازوی فوقانی ۶- گلویی ۷- صفحه رنده بند ۸- زانوی ماشین

ستون ماشین از آهن ریختگی و به شکل قوطی ساخته شده و در داخل آن الکتروموتور مکانیزمهای محرک، جعبه دنده سرعت، مکانیزم بار و گلویی ماشین سوار شده اند

زانویی ماشین تکیه گاه محکمی برای میز ماشین است و در قسمت فوقانی ان راهگاههایی جهت حرکت میز تعبیه شده است. برای اینکه بتوان قطعه کار را به طور عمودی بار داد زانوی ماشین را طوری می سازند که بتواند در روی ستون قائم حرکت کند

گلویی ماشین محوری است فولادی و مجوف که در ان تیغه های فرز ثابت می شوند. جعبه دنده سرعت برای تغییر دادن سرعت دورانی گلویی (محور) در نظر گرفته شده است. جعبه دنده بار برای حرکت میز در سه جهت به کار می رود.

 این حرکت نیز به وسیله هیدرولیک کنترل می گردد. همچنین این ماشین نیز با دستگاه کپی مجهز است که برای تولید قطعات نرم دار طراحی شده است دقت آنها زیاد و ماشینهای بسیار حساسی است

نوع دیگر ماشینهای فرز با بدنه ثابت که با دستگاههای کپی مجهز می باشند که از این ماشین نیز برای تولید زیاد و همچنین قطعات فرم دار استفاده می گردد. عموماً این نوع ماشینها را با دستگاههای هیدورلیکی انتقال حرکت مجهز می نمایند. قطعه کپی (مدل) در سمت راست میز ماشین کپی قرار  گرفته و میله هدایت که در روی مدل قرار گرفته حرکت از مدل به قطعه مورد تراش منتقل شده و فرزکاری قطعات صورت می گیرد.

 

ماشین فرز با بدنه ثابت برای تولید قطعات به صورت انبوه طراحی شده است. میز ماشین مستقیماً در روی ریل قرار دارد و فقط می تواند حرکت طولی داشه اشد. محورهای ماشین که به صورت افقی جاسازی شده می تواند حرکت عرضی و نیز حرکت عمودی داشته باشد.

 

 

 

2- ماشین فرز عمودی

 

ماشین فرز عمودی تفاوت کلی با سایر ماشینهای فرز دارد. این نوع ماشینها دارای محور عمودی است که تیغ فرز به صورت عمودی در داخل محور اصلی قرار گرفته و محکم می گردد. البته تیغ فرز را در داخل محور که خود دارای دنباله مخروطی است قرار داده و سپس آنها را در داخل محور اصلی که در داخل دستگاه سر عمودی بوده جاگذاری نموده و محکم می نمایند.

محور اصلی که تیغ  فرز در داخل آن قرار گرفته به وسیله چرخ دستی به سمت پائین و یا بالا حرکت می کند، که می توان با این عمل به کار بار داد. در بعضی از ماشینهای فرز عمودی بار عمودی ممکن است به صورت خودکار صورت گیرد.

محور ماشین فرز عمودی درست مثل ماشینهای مته است که در همان سمتی که میز قرار دارد قرار گرفته است. ابزار برش (تیغ فرز) در داخل محور بسته شده بنابراین در این نوع ماشینها از محور تیغ فرز استفاده نمی گردد. بلکه به جای آن از گیره فشنگی (کلت های) مخصوص استفاده می گردد. میز ماشین نیز داری حرکت طولی عرضی و عمودی است.

 

به طور کلی ماشینهای فرز عمودی مانند سایر ماشینها دارای سرعتهای مختلف بوده که برای انواع تراش فلزات با انواع تیغ فرزهای انگشتی و یا تیغ فرزهای پیشانی تراش استفاده می گردد.

قسمت هاي‌مهم اين دونوع‌دستگاه‌را كه از متداولترين آنهاست مي توان چنين معرفي كرد:

1- پايه ميز

 2- فلكه تنظيم ارتفاع ميز (فلكه حركت عمودي ميز)

 3-كشوي حركت عرضي ميز

 4- فلكه تنظيم حركت عرضي ميز

 5- ميز اصلي ماشين

 6- دسته حركت طولي ميز ماشين

 7- اهرم حركت اتومات ميز

 8- سردستگاه (درفرز افقي ) وكلگي ماشين (در فرز عمودي )كه قابل تنظيم است

 9- ضامن كلگي (درفرز افقي ) وفلكه تنظيم حركت عمودي محور (درفرز عمودي )

 10- محور كار يا درن (درفرز افقي ) ومحوركار يا گلويي (درفرز عمودي )

 11- اهرم تغيير عده دوران

 12- اهرم تنظيم مقدار پيشروي

 13- محدود كننده هاي حركت اتومات ميز

 

: ماشین فرز مخصوص

اگر چه بعضی از عملیات اصلی فرزکاری به وسیله ماشینهای فرز زانوئی ستونی انجام گرفته است ولی قابل فهم و درک است که بر اثر توسعه یافتن مهارتها سازندگان ماشینها انواع ماشینهای فرز مخصوص دیگری را به بازار عرضه نموده، زیرا که برای اجراء کارهای پیچیده و مهم نیاز به ماشینهای پیچیده تر بوده تا بتوان با آنها با صرف وقت کمتری انجام داد. بنابراین این اصل بحث ما درباره ماشین فرز زانوئی ستونی تمرکز خواهد یافت.



ارسال توسط ميثم
 
تاريخ : پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390

قالب گيري فشاري

 

قالب گيري فشاري ،يكي از قديمي ترين فرآيندهاي قالب گيري شناخته شده است. در اين قالبها ماده پلاستيكي در محفظه قالب قرار گرفته و با حرارت و فشار شكل مي گيرد. در اين قالبها ،معمولا از تركيبات گرما سخت(ترموست)،بصورت عمده استفاده مي شود ولي از محصولات گرما نرم (ترمو پلاستيك)در برخي موارد و به ندرت استفاده مي شود. موادي كه بعنوان شارژ اينگونه قالبها بكار مي رود،داراي اشكالي بصورت پودر ،ساچمه اي ،لايه اي و پيش فرم مي باشد.

قالبهاي فشاري عمدتا داراي يك عيب ميباشند بطوريكه ،در اثر فشار زياد موجود در داخل قالب پين هاي ضعيف و ديوارهاي نازك دفرمه ميشوند ، بنابراين طراحان اين گونه قالبها به منظور كم رنگ كردن اين عيب
،از فرايند قالب گيري انتقالي كمك گرفته اند .
فرايند قالب گيري انتقالي، در زمان جنگ جهاني دوم شناخته شد بطوريكه در ابتدا كاربرد عمده اي در صنايع نظامي داشت. این فرایند سال 1909توسط آقاي لئو بكلند ،جهت توليد پوسته راديو پيدايش يافت.

مراحل كلي فرآيند قالب گيري فشاري :

۱- در صورت لزوم قالب را تمييز و مواد آزاد كننده را داخل قالب مي ريزيم.

۲- قالب را شارژ مي كنيم.

۳- قالب توسط پرس بسته ميشود.

۴- قبل از ايتكه قالب بطور كامل بسته شود ،قالب را كمي بازكرده تا گازهاي محبوس از قالب خارج شود(تنفس قالب).

۵- حرارت و فشار را اعمال كرده تا عمل قالبگيري تثبيت شود(در كاربرد فشار قبل از بسته شدن كامل قالب بايد اندكي درنگ شود بطوريكه گازها بتوانند از محفظه قالب خا رج شوند).

۶- قالب را باز نموده و قطعه داغ را در فيكسچر خنك كننده قرار ميدهيم.

معرفي روشهاي قالب گيري :

۱- قالبگيري فشاري قالبگري انتقالي

۲- قالبگيري تحت فشار پيستون

۳- قالبگيري بصورت ريخته گي

۴- قالبگيري پرسي

لازم به ذكر است كه دو روش اول بصورت عمده براي توليد قطعات پلاستيكي اعم از مواد ترمو پلاستيكي و ترمو ستي ميباشد.


شرح فرآيند قالبگري فشاري :

در ابتدا قالب توسط شابلن بار ريز كه روي دستگاه پرس قرار دارد ،شارژ شده و قالب شروع به بسته شدن ميكند ،بطوريكه سنبه قسمت روئي قطعه را فرم داده و قسمت زيرين قطعه تا سطح جدايش قالب در داخل محفظه پائيني فرم ميگيرد. در اين قالبها دمائي در حدود 130تا200 درجه سانتي گراد توسط دو المنت گرم كننده حاصل ميشود ، ولي عمدتا دماي نيمه فوقاني قالب كمتر از نيمه تحتاني ميباشد بطوري كه معمولا قسمت فوقاني تا دماي 145درجه سانتي گراد گرم شده و قسمت تحتاني تا دماي 155درجه سانتي گراد گرم ميشود. فشار لازم در حدود 100تا500تن مي باشد ،البته اين فشار با توجه به سطح تماس قطعه با قالب تعيين مي شود.



شرح فرايند قالبگيري انتقالي :

همانطور كه در قسمت چكيده به آن اشاره شد ، اين فرايند قالبگيري به منظور بر طرف كردن عيب قالبگيري فشاري از اين روش قالبگيري استفاده ميشود. در واقع عملكرد اين روش قالبگيري به اين صورت است كه ابتدا مواد شارژ فالب بصورت سرد يا نيمه گرم داخل كانال بار ريز وارد و توسط يك سنبه فشار دهنده مواد از طريق روزنه هايي در سيستم ر اهگاهي ،به حفرهاي اصلي قالب هدايت مي شود. قالبهايي كه با اين روش طراحي مي شوند غالبا چند حفره اي ميباشند،به خاطر اينكه از نظرهزينه مقرون بصرفه شوند.



انواع روشهاي قالبگيري فشاري از نظر ساختمان قالب :

۱- قالب فلاش دار (قي) flash die

۲- قالب سنبه اي كفي يا پله اي flat die

۳- قالب مثبت positive die

۴- قالب نيمه مثبت semi positive die

لازم به به توضيح است كه اين قالبها بر مبناي اجازه ي ورود مواد به كانال فلاش دسته بندي شده اند كه در ادامه توضيح اضافي داده ميشود .

قالبهاي فلاش دار :

در اين قالب در اثر فشار حاصل از طرف پرس ،به مواد اضافي اجازه داده ميشود كه به راحتي به كانال فلاش راه پيدا كند . در اين روش قالبگيري ، فلاش معمولا به صورت افقي است .

در اين روش قالبگيري لازم است، علاوه بر هزينه طراحي و ساخت،هزينه اي براي سنگ زدن پليسه حاصل شده در اطراف قطعه در نظر بگيريم . در واقع يكي از معايب اينگونه قالبها ،همين هزينه اضافي مي باشد. مزيت اين گونه قالبها در ارزان بودن و ساده بودن آنها است .

كاربرد اين قالبها براي توليد قطعاتي از مواد پلاستيكي با ضريب بالك پايين و قطعاتي كه رعايت ضخامت يكنواخت ديوارهاي آن مهم نباشد،البته يكنواختي ضخامت ديوارها تا حد زيادي به دقت ميله هاي راهنماي قالب بستگي دارد .

تعريف ضريب بالك: حاصل تقسيم حجم مواد فرم نگرفته به مواد فرم گرفته را ضريب بالك گويند.


قالب هاي سنبه اي كفي يا پله اي :

اين قالبها شبيه قالبهاي فلاش دار ميباشند ، با اين تفاوت كه در اينجا يك محفظه بار دهي به مجموعه قالب اضافه شده است .پله ي كفي عموما 16/3 اينچ عرض دارد به منظور خروج مواد اضافي كه از بين سنبه و محفظه نشت ميكند. اين قالبها ،قطعات را با چگالي يا دانسيته بيشتري نسبت به نوع فلاشدار مي سازند. قطعات با پين هاي كوچك و مقاطع ظريف از اين راه قابل ساخت هستند.

در اين گونه قالبها نيز همانند قالبهاي فلاشدار سنگ زني فلاش يا پليسه با مقدار كمتري نسبت به قبل لازم است.

قالبهاي مثبت :

در اين قالبها فضاي خيلي كمتري نسبت به دو نوع قبل براي خروج مواد اضافي به داخل كانال فلاش تعبيه شده است .سنبه در محفظه فالب داراي انطباق كاملا جذب بوده و تلرانس در هر طرف 3 هزارم اينچ ميباشد .اين قالبها براي قالبگيري مواد با فيلر پارچه اي و قطعات عميق مانند محفظه راديو بكار ميرود و از هر قالبي براي قالبگيري مواد با فيلر پارچه اي مناسب تر هستند .مزيت اين قالبها در اين است كه پليسه يا فلاش بصورت عمودي ميبا شد و به سادگي بر طرف ميشود.

مهمترين عيب اين قالبها خراشيدگي محفظه ي قالب توسط سنبه است كه مستقيما اثر آن روي قطعه مشاهده ميشود .

قالبهاي نيمه مثبت :

اين قالبها متشكل از يك قالب سنبه اي پله دار و يك قالب مثبت هستند .از اين قالبها براي ساخت قطعات با عمق زياد ، قطعاتي كه در ته آنها مقاطع بزرگ و قطعا تي كه در برخي از مقاطعشان اختلاف ضخامت وجود دارد بكار ميروند.پليسه يا فلاش ايجاد شده به راحتي توسط سنگ بر طرف مي شوند.معمولا براي فرم دادن ملامينها و تركيبات اوره اي از اين نوع قالبها كمك مي گيرند .لقي بين سنبه و ماترس 1هزارم اينچ در هر طرف است .

معمولا اين گونه قالبه را بصورت چند محفظه اي با محفظه ي باردهي مشترك مي سازند بطوريكه به آنها قالبهاي ويژه اطلاق ميشود زيرا گاهي حتي بيشتر از يكصد محفظه درآنها تعبيه شده است.

نكته :

مكانيزم توليد قطعه در قالبهايي كه در بالا توضيح داده شد براي توليد قطعاتي بود كه در ديواره ي جانبي آنها هيچ گونه حفره يا سوراخ وجود نداشت ،حال اگر بخواهيم قطعاتي را كه ديوا ه ي آنها داراي حفره يا سوراخ مي باشد را توليد كنيم لازم است كه اين قالبها را بصورت تكه اي با سنبه ي ماهيچه جانبي و متحرك بسازد.

علاوه بر اين مكانيزم با توجه به نياز از مكانيزم صفحه ي بيرون انداز بجاي پينهاي بيرون انداز و مكانيزم فنري نيز استفاده ميشود.



انواع روشهاي قالبگيري انتقالي از نظر ساختمان :

۱- قالبهاي لوله راهگاهي

۲- قالبهاي پيستوني

لازم به ذكر است كه اين تقسيم بندي توسط انجمن مهندسين امريكا صورت گرفته است.

قالبهاي لوله راهگاهي :

در اين قالب ها پلا ستيك ها بر اثر نيروي وزن خود، از طريق لوله راهگاه به داخل قالب هدايت ميشوند.

قالبهاي پيستوني :

در اين قالب ها مواد پلاستيكي وارد شده به كانال بارريز توسط پيستون فشرده شده ، تا حدي كه به سطح جدايش قالب فشار وارد ميشود.



اجزاء ساختماني پلاستيكها (شامل ترموستهاوترمو پلاستيكها) :

رزين: عنصر چسباننده

نرم كننده:اين ماده آلي براي بهبود سختي ، مقاومت ،قابليت ارتجاعي قطعه وسهولت در امر قالبگيري به پلاستيك اضافه ميشود.

عنصر فيلر:اين عنصر نقش پر كننده گي دارد و جنس آن ميتواند از گرد چوب، پارچه،سفال وغيره با شد.

رنگ:براي بهبود شكل ظا هري محصولات پلاستيكي،به آنها اضافه ميشود.

لازم به توضيح است كه ترموستها كلا داراي رزين پلاستيك و عنصر پر كننده بوده وترموپلاستيك ها داراي رزين پلاستيك و رنگ مي باشند،البته ماده ي نرم كننده در هر دو نوع پلاستيك استفاده ميشود.



كاربرد قالبهاي انتقالي :

۱- توليد قطعات با مقاطع پيچيده ويا با ما هيچه هاي جانبي مشگل

۲- توليد قطعات با مغزيهاي نازك و پيچيده

۳- توليد قطعات با سوراخهاي كوچك و عميق

۴- توليد قطعات با چگا لي يكسان تري نسبت به روش قالبگيري فشاري

۵- توليد قطعات دقيق

۶- توليد قطعات با پليسه كمتر(خصوصا براي مواد ترموست با فيبرپارچه اي )

۷- توليد قطعات با وزن سنگينتر مثلا مواد ترموست از جنس ملا مين ،فرم آلدئيد وقطعات با فيبر الياف نساجي.


تجهيزات مورد نياز در فرايند قالبگيري فشاري و انتقالي :

براي توليد قطعات به روش فشاري نياز به پرسهايي داريم كه :

۱- تناژ بالا داشته باشند(معمولا250 تن).

۲- به شابلن بار ريز مجهز باشند يا قابليت نسي اين قسمت راد اشته باشند.

۳- به سيستم محركه هيدروليكي مجهز باشند(بمنظور تنظيم سرعت حركت پرس).

در فرايند قالبگيري انتقالي علاوه بر موارد فوق به پرسهايي با تناژ كمتر و مخصوص نياز داريم.

پرسهاي مخصوص به پرسهايي اطلاق مي شود كه بتوانند هم عمل بستن صفحات قالب را انجام داده وعمل بارريزي،فشار وحرارت را تواما بوجود بياورند.



مزاياي فرآيند قالبگيري فشاري :

۱- ضايعات كم است(در اين قالبها لوله راهگاه و كانال هدايت مواد وجود ندارد).

۲- هزينه تجهيزاتي نسبتا اندك است.

۳- عمليات مي تواند بصورت خودكار يا دستي انجام بگيرد.

۴- محصول توليد شده كامل مي باشد.

۵- جريان مواد در زمان كوتاه انجام شده در نتيجه تنش در قطعه و سائيدگي در قالب كم است.

۶- قطعه داراي انسجام و يك پارچگي ساختار ي مي باشد.

۷- قطعات طويل به راحتي با اين روش توليد مي شوند.



معايب فرايند قالبگيري فشاري :

۱- قالبگيري قطعات پيچيده دشوار مي باشد.

۲- در اين قالبها به قسمتهاي داخلي قالب مثل پين هاي بيرون اندز براحتي آسيب وارد ميشود.

۳- ممكن است براي توليد برخي قطعات سيكل زماني از حد استاندارد(2الي4دقيقه)به طور چشمگيري زياد شود.

۴- محصولات معيوب در اين روش مجددا قابل باز يابي نيستنند.



مزاياي فرايند قالبگيري انتقالي :

۱- در اين فرايند نسبت به روش قبل به فشار كمتري نياز است ،بنابراين ميتوان از پرسهايي با تناژ كمتر استفاده كرد.

۲- بعلت فشار كمتر هيچ گونه صدمه اي به قالب و اجزاء داخلي آن وارد نمي شود.

۳- در اين روش ميتوان ابتدا مادهي اوليه را گرم كرد و سپس آن را به داخل قالب تزريق نمود كه نتيجه آن بهبودتوزيع دما در ماده اوليه و تشكيل شبكهاي عرضي ملكولي بطور سريع ميباشد .

۴- زمان گردش عمليات كاهش يافته كه نتيجتا از عيوب قطعات مي كاهد.

۵- از طرفي بهبود در جريان مواد در اين قالب ها ،توانايي توليد اشكال پيچيده را فراهم مي آورد.


معايب فرايند قالبگيري انتقالي :

۱- بعلت اينكه اين قالبها معمولا چند حفره اي ميباشند، هزينه توليد آنها زياد است.

۲- اينگونه قالبها بخاطر داشتن كانال بارريز جدا گانه به امكانات ويژه نظير پرسهاي مخصوص نياز دارند.



نتيجه گيري :

با توجه به مزايا و معايب قالبهاي فشاري به اين نتيجه مي رسيم كه فرايند قالبگيري فشاري يك روش كاملا مناسب براي توليد قطعات فشرده،طويل وقطعاتي كه دقت زيادي ندارند ، ميباشد.از طرفي از اين فرايند بطور عمده براي توليد قطعات ترمو ستي استفاده ميشود. بخاطر اينكه در اين روش قطعاتي با ساختاري فشرده توليد ميشود،امروزه استفاده از اين روش براي توليد قطعات حساس همچون چرخ اتومبيل روبه افزايش است.



مراجع و مآخذ :

Plastic mold engineering

Internet

Plastic mold design

Plastic mold technology

منبع : mechanics-eng.blogfa.com

 



ارسال توسط ميثم
 
تاريخ : پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390

ماشين كاري با روش تخليه الكتريكي(EDM)

ماشين كاري با روش تخليه الكتريكي(EDM) يكي از روش هاي توليد مخصوص است كه كاربرد وسيعي يافته است. در اين روش براي براده برداري هيچگونه تماس مستقيمي بين قطعه كار و الكترود بر قرار نمي‌شود و در نتيجه نيروي فيزيكي نخواهيم داشت. آهنگ جداشدن فلز يا براده برداري به رسانايي الكتريكي قطعه كار بستگي دارد نه سختي آن

 اساس اين روش:

اين روش براي ماشين كاري كليه مواد هادي جريان به كار مي رود با هر مقدار سختي كه داشته باشند و از چهار بخش تشكيل مي شود:

1- الكترود

 2- قطعه كار

 3- سيال دي الكتريك

 4- منبع تامين جريان


هدف از استفاده از دي الكتريك (آب يا نفت سفيد) كاهش دما در منطقه ماشينكاري و انتقال ذرات ماشين كاري شده از منطقه ماشين كاري مي‌باشد تا جرقه ها مناسب زده شوند و اصطلاحا پديده آرك (Arc) اتفاق نيافتد.

چنانچه بين دو الكترود (قطعه كار و الكترود) اختلاف پتانسيلي اعمال شود در اثر برخورد شديد الكترون ها به دي الكتريك بين دو الكترود مولكولهاي دي الكتريك يونيزه مي شوند و كانالي از يون بين دو الكترود به وجود مي آيد كه به آن كانال پلاسما گويند.(پلاسما حالت چهارم ماده است). و در اثر بر خورد شديد يونها به قطعه كار باربرداري صورت مي گيرد.

 

 

 

با زدن جرقه از يك سو و پيشروي ابزار به سمت قطعه كار از سوي ديگر (به صورت ارتعاش رفت و برگشتي با فركانس بالا) به مرور زمان شكل ابزار در قطعه كار براده برداري مي شود. هر جرقه درجه حراتي بين 8000 تا 12000 درجه سانتيگراد توليد مي كند . اندازه چاله اي كه هر جرقه از قطعه بار برمي دارد به ميزان انرژي جرقه بستگي دارد كه مهمترين عامل موثر منبع تامين جريان است عمق چاله به وجود آمده از چندين ميكرون تا 1 ميليمتر متفاوت است.

فرآيند EDM شش مرحله دارد:

 1-الکترود به قطعه کار نزديک شده. هر دو بار دار ميشوند (معمولا قطعه کار مثبت و الکترود منفي)

 2-چون سطح الکترود و قطعه کار هر دو در اشل ميکروني داراي پستي و بلندي مي باشند بنابراين بين دو نقطه که نزديکترين فاصله را نسبت به جاهاي ديگر با هم دارند جرقه الکتروني شکل مي گيرد.

 3- کانال پلاسما شکل مي گيرد.

 4- در اثر تمرکز بالاي کانال پلاسما چاله اي از قطعه کار ذوب مي شود.

 5- فشار کانال پلاسما بسيار بالا است .با قطع شدن جرقه و در پي آن قطع شدن کانال پلاسما چون مذاب در آن دما و فشار نمي تواند دوام داشته باشد به يکباره با حالت انفجاري به اطراف پراکنده مي شود.

 6-دي الکتريک با شستشوي خود ذرات پراکنده شده را جمع آوري مي‌کند.

صافي سطح و سرعت ماشيکاري:

صافي سطح به ابعاد جرقه توليدي بستگي دارد. هر چه جرقه قوي تر باشد سطح خشن تر ولي سرعت ماشين کاري خيلي بيشتر خواهد بود. با اين روش به صافي Ra 0.10 مي توان رسيد، سطحي که مثل آينه عمل مي کند. صافي سطح هاي استاندارد معادل  Ra 0.8/1 (N5 - N6) مي باشد. بسته به انرژي جرقه سرعت بار برداري از 1 تا چند صد ميليمتر مکعب بر دقيقه مي‌باشد.

اضافه مي شود که جرقه حداقل بايد 5 سانتيمتر زير دي الکتريک زده شود تا خطر اشتعال را در پي نداشته باشد چون انرژي جرقه بسيار بالا است.

از دستگاه هاي متداول مي توان به اسپارک و وايرکات اشاره کرد .

كارايي اين سيستم با آهنگ براده‌برداري بر حسب ميليمتر مكعب يا اينچ مكعب بر دقيقه سنجيده مي‌شود و توسط سيستمهاي كنترل عددي كنترل مي‌شود.

الكترود اين فرايند معمولا از جنس مس(در اسپارك) و مسس يا تنگستن (در واير كات) مي‌باشد.

.

يك نمونه از ماشين اسپارك



ارسال توسط ميثم
 
تاريخ : پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390

امواج صوتي براي جلوگيري از رسوب ذرات در صنعت

امروزه استفاده از امواج صوتي (بوقهاي صوتي) (sonic horns) جهت جلوگيري از رسوب ذرات و خاكستر در ماشين آلات صنعتي از قبيل فن ها، كانالها، بويلرها و … افزايش يافته است. چنانچه اين بوقها بدرستي استفاده شوند موجب افزايش در مدار بودن ماشين، كاهش تعميرات، كاهش افت فشار و كاهش هزينه هاي تميزكاري خواهند شد.

در طراحي و استفاده اين تجهيزات در بويلرها شرايط هندسي بويلر و لوله ها، نوع سوخت، دبي گاز عبوري، دما و پارامترهاي ديگر مد نظر قرار مي گيرند.

در تميزكاري صوتي، امواج صوتي با لرزشهايي كه ايجاد مي كنند موجب جلوگيري از رسوب ذرات بر روي سطوح مي شوند بعبارتي لرزشهاي ايجاد شده موجب سست شدن چسبندگي ذرات با سطوح شده و در جريان گاز از محوطه خارج مي شوند. نكته مهم در اين تميزكاري عمل كردن آن در كليه نقاط مورد نظر از سيستم است. حتي در نقاط كور سيستم كه امكان تميزكاري با روشهاي ديگر مشكل است تميزكاري صوتي درست عمل مي كند. بوقهاي صوتي در فركانسهاي شنوا و مادون صوت كار مي كنند. بوقهاي شنوا در فركانسهاي بالاتر از 75 Hz  در گستره 140- 150 db كار مي كنند بعضي كاربردها نياز به امواج با طول موج كوتاهتر است( 250 Hz)  ولي اغلب موارد فركانس مورد نياز حدود125 Hz  مي باشد. از آنجا كه معمولا فركانس طبيعي سيستم به اين مقادير نمي رسد، خسارت ناشي از تشديد امواج غير ممكن است.

بوقهاي مادون صوت با امواج بلند درمحدوده فركانس كمتر از محدوده شنوايي بشر كار مي كنند (معمولا با فركانس 10- 35 Hz ) اين منجر به ايجاد توربولانس بيشتري در جريان گاز مي شود كه خود موجب مؤثرتر شدن عمل تميزكاري خواهد شد. البته احتمال خسارت در اين متد بيشتر است و لازم است پيش بيني هاي لازم صورت گيرد كه اين در دستورالعملهاي بهره برداري ارائه شده اند بعبارتي خسارات بوقهاي صوتي امروزه بيشتر به خاطر عدم نصب صحيح است تا بهره برداري و نقائص فني، بوقهاي مادون صوت در مواردي استفاده مي شوند كه تجهيزات داراي عمر بالايي هستند و همراه گاز رطوبت وجود دارد ( بطور مثال در پيش گرمكنهاي هواي دوار ) پيش گرمكن هواي دوار مي تواند لرزشهاي ايجاد شده در اثر استفاده از بوقهاي مادون صوت را تحمل كند. نكته ديگر در استفاده بهينه از بوقهاي صوتي اين است كه به تعداد كافي از بوقهاي صوتي در ماشين آلات نصب شود تا تميز كاري كامل ايجاد شود در غير اينصورت در محدوده خاصي اين امكان برقرار خواهد شد. بطور مثال در فيلترهاي دود هر بوق  125- 145 db براي هر5000 f t 2   سطح فيلتر مورد نياز است. زمان تناوب استفاده از بوق نيز از عوامل مؤثر در عملكرد بهينه است. اين زمان بايستي به اندازه كافي كوتاه اختيار شود تا ذرات رسوب شده فرصت چسبيدن به سطح را پيدا نكرده باشند. تنظيم بوق براي عمل به مدت 10 تا 15 ثانيه هر 10 تا 20 دقيقه معمولا" مناسب مي باشد. البته با توجه به شرائط و ظرفيت اين زمان تغيير ميكند.

يكي از مواردي كه تميزكاري اهميت دارد لوله هاي بويلرهاي نيروگاهي است. در نشست دود و رسوبات روي لوله ها چنانچه به سرعت تميزكاري صورت نگيرد اين منجر به افزايش مقاومت حرارتي و افزايش دماي موضعي لوله و كاهش تبادل گرما شده به حدي كه موجب ذوب شدن لوله و محكم تر شدن رسوب مي گردد در اين صورت لازم است هرچه سريعتر با استفاده از تجهيزات مربوطه، رسوبات از روي لوله ها جمع آوري شود. اين عمل با استفاده از sootblowers با كمك بخار و هوا صورت مي گيرد كه موجب صرف هزينه بالا و خسارات جانبي به اجزاء بويلر است. در اين ارتباط بويلر واحد صنعتيNortheastern در آمريكا كه همواره با مسئله جمع شدن رسوبات و ذوب فلز همراه بود با مجهز شدن به بوق صوتي در قسمتهاي مختلف بويلر در كنار sootblowersراندمان توليد بخار به مقدار قابل توجهي بهبود يافت و مسئله ذوب شدن لوله ها نيز حل گرديد. در عمل معلوم شد وجود بوق صوتي هيچگونه مشكلي در انتقال حرارت ايجاد نمي كند در صورتيكه استفاده از بخار و هواي فشار بالا موجب تلفات حرارتي مي گردد. بعلاوه زمان خارج از مدار بودن بويلر و ميزان خوردگي بويلر و مصرف هوا و بخار فشرده كاهش مي يابد.

ذكر اين مطلب در استفاده از بوقهاي صوتي مهم است كه اين وسايل جهت نگهداري تميز سيستم كاربرد دارند نه اينكه سيستم كثيف را تميز كنند.

  

منبع :    سايت Energy-tech

 



ارسال توسط ميثم
 
تاريخ : پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
ماشینکاری فرا صوتی
ماشینکاری از یک ابزار به شکل معین و حرکت مکانیکی با بسامدبالاو یک دوغاب ساینده استفاده میکند .درUSM برداشت مواد توسط دانه های سایندهای صورت می گیردکه به وسیله یک ابزاردر حال ارتعاش (به صورت عمود بر سطح قطعه کار) به حرکت واداشته شده اند.در USM از اصل تغییر طول مغناطیسی استفاده می شود .هنگامی که یک جسم فرومغناطیس در یک میدان مغناطیسی متغیر پیوسته قرار داده شد طول آن تغییر می کند.
وسیله ای که صورت های دیگرانرﮋی را به امواج مافوق صوت تبدیل می کند مبدل فراصوتی می نامند. مبدل در USM سیگنال الکتریکی با بسامد بالا را به حرکت مکانیکی خطی(یا ارتعاش) با بسامد بالا تبدیل می کند این ارتعاشات بابسامد بالا از طریق ابزارگیر به ابزار منتقل می شود .برای دست یابی به نرخ برداشت ماده(MRR) بهینه ابزارو ابزار گیربه گونه ای طراحی می شوند تا بتوان به حالت تشدید دست یافت .تشدید (یا بیشترین دامنه ارتعاش )زمانی صورت می گیرد که بسامد ارتعاش با بسامد طبیعی ابزار و ابزارگیر یکی شود.
شکل ابزاربه صورت معکوس حفره مورد نظر ساخته می شود.ابزار در موقعیتی بسیار نزدیک به قطعه قرار گرفته و فاصله میان ابزار مرتعش و سطح قطعه کار توسط دوغاب متشکل از ذرات ساینده بسیار ریزمعلق در یک ماده واسطه (معمولا"آب) تشکیل می شود .وقتی ابزار درحرکت رو به پایین خود مرتعش می شود به ذرات ساینده ضربه وارد می کند .این ضربه دانه ها را در فاصله میان ابزارو قطعه کار به پیش می برد.این ذرات مقداری انرﮋی جنبشی به دست آورده و با نیرویی بیشتر از نیروی وزن خود بر سطح قطه کار ضربه می زند .این نیرو برای برداشت ماده از سطح قطعه کاری ترد کافی است و باعث ایجادیک حفره بر روی آن می شود . هر حرکت رو به پایین ابزار ذرات زیادی را شتاب می دهد و باعث تشکیل هزاران براده کوچک در هر ثانیه می شود.به نظرمیرسد در صد بسایر کمی (در حدود 5%) از ماده نیز توسط پدیده ای به نام فرسایش حفره ای برداشته می شود .برای ثابت باقی ماندن فاصله بسیار کم بین ابزار و قطعه کار معمولا"ابزار به سمت قطعه کار پیشروی می کند.
اگرچه مقدار MRR به دست آمده در USM کم است امااین فرایند قادربه ماشینکاری حفره های پیچیده در مواد ترد و یا سخت در یک مرحله است. به دلیل عدم وجود تماس مستقیم میان ابزار و قطعه کار USM فرایند مناسبی برای م مواد نازک و شکننده است .همچنین با این روش ماده ترد را بسیار راحت تر از مواد نرم می توان ماشینکاری نمود. به دلیل عدم وجود ولتاﮋ بالا مواد شیمیایی ونیروهای مکانیکی و حرارت در این فرایند آن را به عنوان روشی بسیار ایمن و بی خطر در نظر می گیرند.

سیستم ماشینکاری فراصوتی:

دستگاههایUSM موجودتوانیبین 40W تا 2/4Kw دارند و از قسمت هایی مانند سیستم تغذیه مبدل انرﮋی ابزار گیر ابزار و ساینده ها تشکیل شده اند .
یک ﮋنراتور موج سینوسی با توان یالا توان الکتریکی با بسامد پایین (60Hz) را به توان الکتریکی با بسامدبالا (~20KHz )تبدیل می کند .این سیگنال الکتریکی با بسامد بالا به یک مولد انرﮋی فرستاده می شود که این مبدل سیگنال را به ارتعاشی با دامنه کم و بسامد بالاتبدیل می کند .بطور کلی مبدل انرﮋی الکتریکی را به ارتعاش مکانیکی تبدیل می کند.دو نوع مبدل در USM مورد استفاده قرار می گیرد:نوع پیزوالکتریکی ویا نوع تغییر طول در اثر میدان مغناطیسی.بلورها ی پیزو الکتریک (مانند کوارتز)به هنگام فشرده شدن جریان الکتریکی کمی تولید می کنند .همچنین زمانی که از یک بلور جریان الکتریکی گذرانده شود بلور منبسط شده و با برداشتن جریان بلور به اندازه اصلی خود بازمی گردد.این اثر باعنوان اثر پیزو الکتریک شناخته می شود این مبدل ها دارای توانی با ظرفیت 900W میباشد.
طول مبدل تغییر طول در اثرمیدان مغناطیسی نیز به هنگام قرار گرفتن در معرض یک میدان مغناطیسی قوی تغییر می کند . این مبدل ها از ورقه های نیکل ویا آلیاﮋهای آن ساخته شده اند . راندمان تبدیل این مبدل ها(35%-20%) بسیار کمتر از راندمان تبدیل مبدل های پیزو الکتریک تا (95%) است.بنابراین خنک کردن آنها برای از بین بردن حرارت تلف شده ضروری است . ایننوع مبدل ها توانی با ظرفیت تا2/4KW دارند .بیشترین تغییر طول (یادامنه ارتعاش)قابل حصول با این مبدل ها نیز25µm میباشد.
ابزارگیر ابزار را نگه می داردو به مبدل متصل میکند .ابزار گیر در واقع انرﮋی را منتقل کرده و در بعضی موارد دامنه ارتعاش را نیز تقویت می کند .بنابراین جنس ابزار باید خواص صوتی خوب و مقاومت به ترک خستگی بالایی داشته باشد .برای جلوگیری از جوشکاری فراصوتی بین مبدل و ابزارگیر باید اقدامات لازم انجام گیرد به عنوان مثال میتوان آنهارا توسط پیچها با انطباق آزادبه یکدیگر متصل نمود.
مواد استفاده شده برای ابزارگیر معمولا"از جنس مونل تیتانیوم و فولاد های زنگ نزن می باشد. از مونل به دلیل دارا بودن خواص لحیم کاری و صوتی خوب معمولا"برای کاربردهای با دامنه کم استفاده می شود در کاربرد های با دامنه زیاد جنس ابزارگیر باید استحکام خستگی خوبی داشته باشد . علاوه بر این ابزارگیر ممکن است بصورت تقویت کننده و یا غیر تقویت کننده باشد .ابزارگیرهای غیر تقویت کننده دارای سطح مقطح گرد هستند ودامنه یکسانی را در دو انتهای ورودی و خروجی می دهند. ابزار گیرهای تقویت کننده حرکت ابزار راتا حدود6 برابر افزایش دادهکه این مقدارافزایش با اعمال کشش و رها کردن ابزارگیر به دست می آید . این نوع ابزارگیرنرخ برداشت مادهای (MRR )در حدود10 برابر بیشتر از ابزارگیر غیر تقویت کننده ایجاد می کند. ابزارگیرهای تقویت کننده گرانتر بوده نیاز به هزینه عملیاتی بیشتری داشته و نیز کیفیت سطح نامطلوب تری را ایجاد می کند
ابزار ها معمولا"از مواد نسبتا"شکل پذیر (مانند برنج- فولاد زنگ نزن- فولاد نرم و... ) ساخته می شود.بطوریکه نرخ سایش ابزار(TWR )را بتوان به حداقل رساند.نسبت TWR بهMRR بستگی به نوع ساینده جنس قطعه کار و جنس ابزار دارد . پرداخت سطح ابزار نیز مهم است . چون پرداخت سطح ابزار دست آمده روی قطعه کار اثر می گذارد.ابزار و ابزارگیر نباید دارای زدگی ها ی ماشینکاری و خراشیدگی باشند. تا در برابر شکست زود هنگام در اثر خستگی مصون بمانند. به منظور احتساب اضافه برش ابزارها باید متناسب طراحی شوند.لحیم نقره ی ابزار به ابزارگیر مشکل خستگی که در اتصال پیچی وجوددارد را کاهش می دهد .
معیار های انتخاب دانه ها ی ساینده در USM باید سختی – اندازه ی ذرات- عمر مفیدو هزینه باشند. ذرات متداول مورد استفاده به ترتیب افزایش سختی عبارتند از :اکسید آلومینیوم– کاربید سیلیسیم – کاربیدبر- برای داشتن عمر مفید زیاد سختی ذرات باید بیشتر از سختی قطعه کار باشد . MRR وپرداخت سطح به دست آمده در USM نیز تابع اندازه ذرات هستند.دانه های درشت تر باعث MRR بالاتر وپرداخت سطح نامطلوب تر می شود .در حالیکه عکس آن با دانه های ریز تر صادق است. اندازه ی سرند یاالک برای دانه هایی که معمولا"بکارمیروند از 240 تا 800 است .دو غاب ساینده شامل آب و ساینده ها به نسبت وزنی یک به یک است. با این وجود این نسبت می تواند بر حسب نوع عملیات تغییرکندبه عنوان مثال مخلوط های رقیق تر (یا با غلظت کمتر) برای مته کاری سوراخ های عمیق و یا ماشینکاری حفره های پیچیده به کار می روند تا جریان دو غاب ذخیره شده در مخزن به فاصله تشکیل شده توسط ابزار و قطعه کار پمپاﮋ می شود.در صورت بکار گیری دستگاههای پر قدرت ممکن است یک سیستم خنک کننده برای از بین بردن حرارت دو غاب ساینده لازم باشد.

قابلیت های فرایند:

USM زمانی به طور رضایت بخش کار می کند که سختی قطعه کار بیشتر از HRC 40 (سختی در مقیاس راکول C )باشد .در صورتیکه سختی قطعه کار بیش از HRC 60 باشد این فرایند بسیار خوب کار می کند.این روش موادی(کاربید ها - سرامیک ها – تنگستن – شیشه )را که با روشهای سنتی نمی توان ماشینکاری کرد به راحتی ماشینکاری می نماید.
تلرانس های به دست آمده بااین فرایند در گستره 7µm و 25µm می باشند. بااین روش حتی سوراخهایی به کوچکی 76µm هم مته کاری شده اند. سوراخهایی با عمق تا 51mm به سهولت ایجاد شداند .در حالیکه سوراخهایی با عمق 152mm نیز با بکار بردن روش شستشوی مخصوص مته کاری شده اند .نسبت ابعاد به دست آمده 40:1 میباشد.
در فرایندUSM نرخ خطی برداشت ماده MRR 1 ( که با عنوان نرخ نفوذ نیز شناخته می شوند) از 0/025mm/min تا 25mm/min است و به پارامتر های مختلف بستگی دارد. پرداخت سطح در این فرایند از 0/25µm تا0/75µm تغییر می کند و بیشتر تحت تاثیر اندازه ی ذرات ساینده قرار می گیرد.USM باعث پدید آمدن بافت سطحی بدون جهت در مقایسه با فرایند سنگ زنی سنتی می شود.
دقت سطح ماشینکاری شده توسط اندازه ذرات ساینده – سایش ابزار - ارتعاش عرضی و عمق ماشینکاری شده تعیین می شود .اضافه برش (لقی بین ابزار و قطعه کار )معمولا"به عنوان معیاری از دقت بکار میرود. اضافه برش شعاعی ممکن است بسیار کم و در حدود 1/5 تا 4 برابر اندازه ی متوسط ذره ساینده باشد. اضافه برش همچنین به پارامتر های دیگری نظیر جنس قطعه کار و روش تغذیه ابزاربستگی دارد. اضافه برش در طول عمق ماشینکاری شده یکسان نیست و باعث مخروطی شدن حفره ی ماشینکاری شده می گردد.راههای مختلفی به منظور کاهش میزان مخروطی شدن پیشنهاد شده است که از آن جمله به کار بردن بار استاتیکی بیشتر تزریق مستقیم دو غاب به درون منطقه ماشینکاری و استفاده از یک ابزار با زاویه ی مخروطی منفی را می توان نام برد.
عدم گردی ملاک دیگری است که برای سنجش دقت در مته کاری سوراخهای استوانه ای بکار می رود .تنظیم غیر دقیق ابزار در فرایند USM دلیل اصلی ارتعاش جانبی است که منجر به عدم گردی در حفره می شود عدم گردی به جنس قطعه کار نیز بستگی دارد.
کاربرد ها:

مهمترین کاربرد موفقیت آمیز USMدر ماشینکاری حفره ها درسرامیک ها ی غیر هادی الکتریسیته می باشد . این فرایند در مورداجزا تردو شکننده که میزان دور ریز نسبتا"بالایی(با روش های دیگر دارند) کاملا"موفق است .جهت افزایش بهره وری از این فرایندبرای مته کاری چند سوراخ بطور همزمان استفاده می شود. به عنوان مثال 930 سوراخ که شعاع هر یک 0/32mm است.برای این منظور از سوزنهای تزرق زیر پوستی به عنوان ابزار استفاده شده است. USM همچنین برای ساخت چند مرحله ای پرده های توربین از جنس نیترید سیلیس به خدمت گرفته شده است.


ارسال توسط ميثم
 
تاريخ : پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
جوشکاری
جوشکاري يک فرايند ذوبي است که سطوح دو قطعه را يکي مي سازد و يک روش دقيق قابل اطمينان ، داراي صرفه اقتصادي و گرانبها براي اتصال قطعات مي باشد . هيچ روش ديگري به وسيله توليد کنندگان و سازندگان قطعات به اين وسعت و کارايي براي اتصال فلزات و الياژهاي آن ها با ايجاد ارزش افزوده استفاده نمي شود . اغلب اشياء در جامعه مدرن امروزي مانند ساختمان ها و پل ها ، ماشين ها ، کامپيوتر و وسايل پزشکي بدون استفاده از جوشکاري قابل توليد نمي باشد .
در تهیه اين تحليل بيش از 25 مدير و متخصص از بخش هاي مختلف جامعه جوشکاري آمریکا در مؤسسه ملي استاندارد و تکنولوژي Gaithersburg مريلند در رابطه با آينده صنعت جوشکاري به بحث و تبادل نظر پرداختند . هدف از این گردهمایی، بررسی آينده صنعت جوش و نياز هاي توليد و پخش در سال 2020 بود. اين افراد يک چشم انداز بيست ساله براي صنعت شان و راهکار براي رسيدن به ان را ترسيم کرده اند که خلاصه ای از آن را یه پیوست می خوانید...
مسائل عمده اي که باید صنعت جوشکاري تا سال 2020 آن ها را حل کند :
- جوشکاري بايد با چرخه توليد ادغام شود و اثرات موضعي را که سدي براي يک خط توليد هماهنگ در يک کارخانه هست را حل کند .
- آموزش جوشکاران و متخصصان جوش بايد فراگير و علمي باشد .
- محيط کاري جوشکاران بايد جذاب تر باشد .
- تصوير به جاي مانده از جوش به عنوان ضعيف ترين اتصال در چرخه توليد بايد حذف شود .
- توسعه مواد جديد بايد در رابطه با توسعه قابليت جوشکاري ان ها باشد .
اين تحليل يک قدم اساسي براي آشنايي با نياز هاي آينده اين صنعت و ساختار اينده آن مي باشد .
جوشکاري بايد با کليه فرايند هاي توليد بهتر ادغام شود
اگر جوشکاري به صورت بهتري با چرخه توليد ادغام شود مي تواند به عنوان بسيار تأثير گذار روي چرخه قيمت کيفيت و قابليت اطمينان کالاهاي توليدي باشد . تعدادي راه وجود دارد که مي تواند در این مورد به نقش جوشکاري در آينده کمک کند . استفاده از فناوري اطلاعات مي تواند به توسعه کارخانه هاي توليدي مجازي که در ان تکنولوژي طراحي ، ساخت و بازرسي در يک جا جمع شده اند و مشخص مي شود که در کجا ها به جوشکاري نياز داريم . يک تحقيق هوشمندانه روي کالا هاي اساسي و ارتباط بين صنعت جوش و مصرف کنندگان ان مي تواند يک روش موثر براي بي رقيب کردن جوشکاري مي باشد . به علاوه تقسيم کردن اطلاعات فرايند هاي جوشکاري با صنعت مي تواند پيشرفت اين صنعت را در صنايع توليدي اطمينان بخشد .
نيروي انساني بسيار مهم مي باشد
مهندساني که در زميته جوشکاري فعاليت دارند در زمينه هاي کاري زيادي و به ندرت در جوشکاري اموزش ديده اند . کارگراني که عمليات جوشکاري واقعي را انجام مي دهند مهارت هاي خود را فقط از طريق کارشان و در بعضي موارد از طريق اموزش هاي سطحي جوشکاري بدست اورده اند .
با تصوير حال حاضر جوشکاري که فرايند هاي حال حاضر جوشکاري که هنوز اتوماتيک نشده اند ، درصد کارگراني که مي توانند عمليات جوشکاري را انجام دهند و در صنايع توليدي کار مي کنند رو به کاهش است . هر چند مطابق بقيه زمينه ها به افراد با استعداد نياز مبرم وجود دارد و توليد کنندگان مي خواهند افراد را در صنعت جوشکاري جذب کرده تا محصولات و قابليت توليدشان را بالا ببرند . صنعت در زمينه سرمايه گذاري افراد تحصيل کرده براي افرادي که به جوشکاري ، متالورژي و صنايع مربوطه علاقه مندند انجام داده است که هر گونه سرمايه گذاري در اموزش در کليه سطوح بازدهي خيلي زياد ان خواهد شد .
توسعه کيفيت و قابليت اطمينان اتصالات جوش
اين يک کار عملي است و صنعت بايد ياد بگيرد چگونه يک جوش بدون عيب را ايجاد کند که به نتايج مطلوب طراحي دست يابد .
جوشکاري بايد در ذهن صنعت از يک هنر به يک علم تبديل شود
اين يک ذهنيت است و چندين بار در اين تحليل درباره ان بحث خواهد شد . همچنين نياز است که مهندسان ساخت و توليد در رابطه با استفاده و کنترل فرايند جوشکاري اموزش يابند تا نتايج کار ان ها بهتر شود .
مواد مهندسي آينده بايد با قابليت جوشکاري بهتري طراحي شود
براي انکه جوشکاري يک قسمت از فرايند توليد باشد اين امر لازم است که مواد داراي قابليت جوشکاري بهتري مي باشد . همچنين ان ها بايد با راندمان انرژي بهتر و بي خطر باشد . صنايع امريکا پيشرفت هاي تکنولوزي بيشتري که جوشکاري را در قسمتي از فرايند هاي توليد قرار دهد خواهد کرد .
افزايش رقابت در فروش محصولات
اين امر هم اکنون شرکت هاي امريکايي را تحت فشار قرار داده است تا روش هاي توليد و پخش جديد مشتري ها ي زيادي را جذب کند فروشگاه هاي زيادي در حال توسعه براي بهره برداري از صنعت جوشکاري اگر اين يک نياز اجتماعي باشد هستند .
اين تحليل يک چشم انداز بيست ساله براي صنعت جوش تا سال 2020 مي باشد . همچنين اولين قدم در اين راستا با بخش انرژي اداره تکنولوژي صنعتي امريکا براي توسعه راندمان جوشکاري ، بهبود اثرات محيطي ، کيفيت و قابليت توليد برداشته شده است . قدم بعدي ترسيم يک راه تکنولوژيکي براي صنايع براي رسيدن به اين چشم انداز مي باشد .
هدف هاي اين چشم انداز بسيار جاه طلبانه هست و سد هاي زيادي براي برداشته شدن وجود دارد . ولي انتظار مي رود با رسيدن به اين اهداف صنعت جوش امريکا در قرن اينده مي تواند جايگاه ويژه اي در جهان داشته باشد . اين تحليل يک پاسخ صنعتي به مباحثاتي است که در مورد اينده صنعت جوشکاري انجام مي پذيرد .
هدف هاي استراتژيک
قيمت / نرخ توليد/ بازار فروش / کاربردها
انتخاب راهنماي فرايند بهتر و استفاده از اتوماسيون و رباتهاي بيشتر در خط توليد و کاهش نرخ توليد قطعات خراب باعث کاهش قيمت جوشکاري تا يک سوم مي شود و استفاده از جوشکاري را تا 25 در صد افزايش مي دهد .
تکنولوژي فرايند
افزايش ارتباط جوشکاري با ديگر فرايندهاي ساخت و توليد سبب بالا رفتن استفاده از جوشکاري در ساخت و توليد شده است .
تکنولوژي مواد
گسترش تکنولوژي جوشکاري به همراه گسترش تکنولوژي علم مدرن سبب بوجود امدن روشهاي ساخت عملي براي همه کاربردهاي مهندسي شده است .
تکنولوژي کيفيت
با استفاده از مدل سازي و توسعه رويه ها و تکنولوژي تست هاي غير مخرب اطمينان پيدا کنيم که جوشکاري به عنوان بخشي ازSix sigma quality باشد.
آموزش و تعليم
بهبود يافتن دانش اوليه افرادي که ذر صنعت جوشکاري استخدام ميشوند ، در هر مرتبه اي ، انها در تصميم گيريهليي که سبب انتخاب بهترين تکنولوژي براي هر کاربرد مي شود ، توانا مي سازد .
انرژي و محيط
کاهش مصرف انرژي تا 50 درصد از طريق بهبود نرخ توليد با کاهش مقدار پيش گرم و پس گرم در فرايند و استفاده از فرايند هاي جوشکاري با گرماي ورودي کمتر و پرهيز از بيش از حد جوش دادن ، ممکن مي باشد .
تهيه كننده: صبا اعرابی ,غغغفسایت انجمن مهندسی ساخت وتولید ایرانغثفغثشث و توليد ايران
منبع : مؤسسه ملي استاندارد و تکنولوژي Gaithersburg مريلند



ارسال توسط ميثم
 
تاريخ : پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
پروسه تززریق پلاستیک

شيوه ی تزريق پلاستيک يکی از مهمترين و پرکاربردترين روشهای شکل دهی پلاستيـک وتـــوليدمحصـــولات پلاستيکی در صنايــع محســوب می شود. در اين روش مــاده اوليــه کــه يکی از انـــواع تــرموپلاستها می باشد، طی عمليات خاصی به داخل کويتيهای ( Cavity ) قالب رانده شده و پس از خنک کاری از قالب بيـرون می آيند.
اين روش بيشتر در پروسه های توليد انبوه (Mass – Production ) و مدل سازی( Prototyping ) مورد استفاده قرار می گيرد . تزريق پلاستيک نسبتا شيوه جديدی در توليد محصولات به حساب می آيد. اولين دستگاه تزريق پلاستيک در سال 1930 ميلادی ساخته شد و کم کم در اختيار صنايع قرار گرفت .
Clamping :
يک ماشين تزريق از سه قسمت اصلی تشکيل شده است . قالب ، Clamping و فاز تزريق . Clamping قسمتی از دستگاه را شامل می شود که که در حين پروسه تزريق فالب را بسته نگه می دارد و پس از آن باز مي کند اساسا قالبها از دو نيمه تشکيل می شوند که در هنگام تزريق بايد توسط اين بخش در کنار هم فيکس شوند .
· Injection( تزريق )
در فاز تزريق مواد پلاستيک که معمولا به فرم گرانول ( دانه دانه ) می باشند ، وارد قيفی در قسمت بالايی دستگاه می شوند و از آنجا وارد سيلندری می شوند که توسط هيترهايی احاطه شده است . گرانولها پس از حرارت دیدن به حالت مذاب يا رزين در می آيند . در داخل سيلندر مواد به وسيله مارپيچی زير و رو می شوند . با چرخش مارپيچ مواد نيز به سمت جلو رانده می شوند . و هنگامی که ماده کافی در قسمت جلويی مارپيچ ذخيره شد ، عمليات تزريق توسط نازل صورت می گيرد . و مواد مذاب به داخل راهگاه قالب رانده می شوند . سرعت و ميزان فشار وارده به ميزان چرخش مارپيچ و نيز قطر نازل بستگی دارد . در برخی از ماشينهای تزريق پلاستيک به جای مارپيچ از يک پيستون منگنه ای استفاده می شود .

·Dwelling :
فاز Dwellingشامل يک مکث در پروسه تزريق می شود تا هم مذاب در داخل کويتيها به صورت کامل پر شود و هم گازهای ايجاد شده از محفظه های تعبيه شده خارج شوند .
·Cooling ( خنک کاری ) :
در اين مرحله مذاب خنک می شود تا به حالت جامد در آمده و قابليت خروج از قالب را پيدا کند . در غير اين صورت احتمال تغيير شکل محصول زياد می باشد .
·Mold Opening ( بازشدن قالب )
در اين قسمت بخش Clamping از هم باز می شود تا دو نيمه قالبها نيز از هم باز شوند و آماده بيرون اندازی شوند .
·Ejection ( بيرون اندازی )
چند ميله به همراه يک صفحه عمليات خروج قطعه از قالب را انجام می دهند . رانرها و راهگاههای قطعه کار که به صورت غير استفاده و زايد می باشند از قطعه جدا و تميزسازی می شوند تا مجددا برای ذوب شدن آماده شوند .
امتيازات شيوه تزريق پلاستيک :
1- سرعت بالای توليد
2- تنوع وسيع مواد مورد استفاده در اين روش
3- صرفه جويی در نيروی انسانی
4- کمترين ميزان اتلاف مواد
5- کاهش عمليات بعد از تزريق در توليد محصول
محدوديت های شيوه تزريق پلاستيک :
1- هزينه های بالای تجهيزات و دستگاهها
2- بالا بودن هزينه های توليد و انجام پروسه
3- طراحی بعضی قسمتهای دستگاه بر حسب قالب مورد استفاده


ارسال توسط ميثم
 
تاريخ : پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
'''متالورژی پودر'''
'''متالورژی پودر''' روشی برای ساخت و تولید قطعات فلزی و سرامیک است که براساس آن فشردن پودر مواد به شکل مورد نظر و ((تف‌جوشی)) آن است. تف جوشی در درجه حرارتی زیر نقطه ذوب صورت می‌‌پذیرد.
متالورژی پودر بخشی کوچک ولی بسیار مهم از صنایع فلزگری می‌‌باشد. اولین کاربرد متالورژی پودر برای تولید ((پلاتین)) با دانسیته کامل بود که در ((قرن ۱۹ میلادی )) صورت گرفت چون در آن زمان امکان ذوب پلاتین به دلیل نقطه ذوب بالا وجود نداشت. در اوایل قرن بیستم فلزهای دیر گدازی مانند تنگستن، مولیبدن توسط روش متالورژی پودر شکل داده شدند. کاربیدهای سمانیت و یاتاقانهای برنزی متخلخل نسل بعدی قطعات متالورژی پودر بودند. به این صورت قطعات متالورژی پودر در انواع صنایع مانند لوازم خانگی، اسباب بازی سازی و الکترونیک کاربرد پیدا نمود. آخرین کاربردهای قطعات متالورژی پودر در صنایع خودرو سازی می‌‌بود که موازی با رشد صنایع اتومبیل سازی رشد نمود به صورتی که امروزه بقای صنعت متالورژی پودر در کشورهای صنعتی بسیار وابسته به صنعت خودرو سازی می‌‌باشد.

در سال‌های ۱۹۵۰-۱۹۶۰ روشهای نوین مانند فُرج پودر و ایزو استالیک گرم در صنعت متالورژی پودر بکار گرفته شد. این روشها با تولید قطعات با دانسیته بالا توان رقابتی قطعات متالورژی پودر را افزایش دادند.
گرچه روش متالورژی پودر امکانات ویژه‌ای را جهت تولید بعضی قطعات خاص فراهم ساخته است، که تولید آنها از طریق روشهای دیگر غیر ممکن یا بسیار مشکل می‌‌باشد ولی زمینه‌هايی که باعث فراگیر شدن استفاده از این روش گردیده است، عبارت‌اند از :
*زمینه‌های اقتصادی
* بهره‌وری انرژی
*انطباق زیست محیطی
*ضایعات بسیار پائین

متالورژی پودر فرایندی است، پویا. در طول سالها عوامل موثر بر این فن آوری بهبود داده شده‌اند به علاوه، تولید ((آلیاژ|آلیاژهایی)) جدید و مستحکمتر و فرآیندهای تولید قطعات با دانسیته بالا مانند (Warm compaction، ((ایزو استالیک گرم))، ((فرج پودر))، extrusion، Powders rolling، Incretion mounding Powders ) همراه با کنترل عالی بر زیر ساختار هم چنین خصوصیت ذاتی فن آوری متالورژی پودر در تولید مواد مرکب، امکان ساخت محصولاتی از مواد ویژه و سنتی را در طیف وسیع از خواص با بالاترین کیفیت فراهم ساخته است.

با وجود تمامی مزیتهای متالورژی پودر، محدودیت این روش در اندازه و شکل قطعات تولیدی و هم چنین گران بودن ابزار و تجهیزات تولید که ظرفیتهای تولید کم را غیر اقتصادی می‌‌نماید، از نقاط ضعف این فن آوری در رقابت با دیگر فرآیندهای تولید است. توجیه استفاده از روش متالورژی پودر بر اساس تیراژ تولید می‌باشد. این امر در استفاده از متالورژی پودر در صنایع اتومبیل سازی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

با وجود اینکه از نظر تاریخی متالوژی پودر از قدیمی‌ترین روشهای شکل دادن فلزات است، اما تولید در مقیاس تجارتی با این روش، از جدیدترین راههای تولید قطعات فلزی است. در دوران باستان از روشهای متالوژی پودر برای شکل دادن فلزاتی با نقطه ذوب بالاتر از آنچه در آن زمان داشتند، استفاده می‌شد. اولین بار در اوایل قرن نوزدهم بود که پودر فلزات با روشی مشابه آنچه امروزه بکار می‌رود، با متراکم نمودن به صورت یکپارچه در آورده شد.
متالوژی پودر فرایند قالب گیری قطعات فلزی از پودر فلز توسط اعمال فشارهای بالا می‌باشد. پس از عمل فشردن و تراکم پودرهای فلزی، عمل تف جوشی در دمای بالا در یک اتمسفر کنترل شده، انجام پذیرفته که در آن فلز متراکم، جوش خورده و به صورت ساختمان همگن محکمی ‌پیوند می‌خورد.
 
 


ارسال توسط ميثم
 
تاريخ : پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
تراشكاري نوين
شرکت Valeniteبار دیگر سیستم تراشکاری ValTURNTM خود را با اضافه کردن 3 هندسه جدید به خط اینسرتهای تراشکاری خود گسترش داده است. هندسه های جدید با گریدهای ابزاری پوشش یافته موجود MTCVD یعنی: VP5515 و VP5525 ترکیبب شده است، تا گستره کاربردهای 3 ابزار ValTURN را که به طور خاص برای بارهای برشی متوسط و برش پیوسته و منقطع، برای کاربردهای خشن تراشی با بار زیاد، و برای فرایند پرداخت کاری با عمق کم در فولادهای کم کربن و مواد نرم طراحی شده اند، گسترش دهد. تستهای آزمایشگاهی نشان داده است که ترکیب هندسه ها و گریدها، کنترل براده و عملکرد برشی عالی برای ماشین کاری مواد آهنی فراهم می نماید.
هر سه هندسه جدید ار نوع منفی ANSI (ANSI Negative type geometry) بوده و اینسرتها دو طرفه می باشند. آرایه انتخاب با اشکال، ضخامتها، دایره های محاطی، شعاع گوشه و ... مختلف اینسرت بیشتر افزایش یافته که منجر به 98 نمونه جدید و 98 گزینه عملکردی خاص برای گستره وسیعی از فرایندها شده است. هندسه ای جدید عبارتند از:

طرح M8- این هندسه دارای عرش (land) خنثایی است تا لبه برنده بسیار مقاومی در کاربردهای ماشینکاری متوسط ایجاد نماید. اینسرتهای با این هندسه می توانند هم در برشهای پیوسته و هم در برشهای منقطع به کار گرفته شوند و برای فولادها، فولادهای ضد زنگ و چدنها مناسب می باشند.
طرح R4- این هندسه در اینسرتهای مخصوص کار سنگین با عرش خنثای وسیع به کار گرفته شده تا لبه برنده بسیار مقاومی برای کاربردهای خشن تراشی فولادها و چدنها فراهم نماید. این طرح برای برشهای پیوسته یا منقطع مناسب بوده و برای گستره وسیعی از کاربردها ایده آل است.
طرح C2- دارای هندسه خاصی است که شامل عرش مثبتی است که کنترل براده در عمق برشی کم را قطعی می سازد. هندسه C2 برای فولادهای کم کربن و مواد نرم، ایده آل بوده و کنترل عالی روی پرداخت سطح بدست می دهد.
نام گذاری الفبایی-عددی فهرست اصطلاحات هندسه منفی ANSI شرکت Valenite نشانگر نوع فرایند است، به عبارت دیگر؛ F نشانگر پرداخت کاری، M نشانگر ماشین کاری در سطح متوسط، R نشان دهنده خشن کاری و C نشانگر تکمیلی (complementary) می باشد. ارقام از 1 تا 9 مقاومت نسبی لبه برنده را تعیین می کند، که رقم 9 نشان دهنده بالاترین مقاومت و بیشترین نرخ پیشروی می باشد.
گریدهای ابزاری VP5515 و VP5525 ، هر دو کاربیدهای پوشش یافته پروسه MTCVD با TiCN/Al2O3/TiN میباشند. زمینه اصلی از کبالت غنی شده تا در مقابل کند شده لبه مقاوم بوده و اینسرتدارای لبه ای برنده سنگ خورده ای است که از ایجاد لبه انباشته جلوگیری می کند.
مجموعه سیستم تراشکاری ValTURN شامل آرایه وسیعی از اینسرتها برای فولاد، فولاد ضد زنگ، چدن، آلیاژهای دمابالا، آلومینیوم و آلیاژهای غیر آهنی، و کاربردهای تراشکاری قطعات سخت، به اضافه ابزارگیرهای ValTURN ProGRIP™ می باشد که پایداری، دقت و قابلیت تطبیق پذیری با فرمتهای استفاده آسان را فراهم می نماید.
شرکت Valenite فعالیتهای خود را ادامه می دهد تا در سال 2005 گریدها و هندسه های جدیدی ارائه نماید تا پوشش بازاری خود را به بیش از 90% از کاربردها گسترش دهد.
همانند تمامی محصولات Valenite ، ابزارهای سیستم تراشکاری Valenite با سرویس سطح بالای ValPro™ برای مشتریان به منظور سفارش دادن، قیمت گیری و زمان بندی تحویل حمایت می شود. علاوه بر آن یک هیئت فنی به طور مستمر محصولات به روز شده و اطلاعات کاربردی، و پیشنهاد برای بهینه سازی بهره وری برش فلزات را ارائه می نماید.

منبع:
http://www.iran-eng.com



ارسال توسط ميثم
 
تاريخ : پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
عمليات حرارتي  

 عمليات حرارتي عموما به فرآيندي از عمليات گرم كردن تا دماي معيني پايين تر از  دماي ذوب و نگهداشتن درآن دما براي مدت زماني وسپس سرد كردن با سرعت معين  و كنترل شده گفته مي شود.بنابرين در عمليات حرارتي علاوه بر اهميت داده هاي دما  و زمان سرعت گرم وسرد كردن نيز لازم خواهد بود.همچنين يك عمليات حرارتي مي  تواند از چندمرحله ي حرارت دادن در دماهاي مختلف تشكيل شده باشد. در عمليات حرارتي معمولا از نمودارهاي تعادلي استفاده مي شود.اين نمودارها  موقعيتهايي را كه مواد در حالت تعادل تمايل رسيدن به آنها را دارند بر حسب تغييرات  دما و درصد عناصر آلياژي مشخص مي كنند.اما حالت يا موقعيت نهايي مورد نظر دز  عمليات حرارتي مي تواند موقعيتي تعادلي يا غير تعادلي باشد. عمليات حرارتي به منظور دستيابي به ريزسلختاروعمدتا خواص مكانيكي مورد نظربر  روي مواد به ويژه مواد آلياژي آهني و غير آهني انجام مي گيرد.فرآيند هاي عمليات  حرارتي بيشتر بر طبق اهداف صنعتي مورد نظر ناميده مي شوند مانند عمليات  حرارتي به منظور سخت كردن و همگن سازي و... عمدتا اثر عمليات حرارتي در جامدات تغيير فاز مقدار و نحوه ي توزيع آن و ايجاد  تغييراتي در غلظت آن است. همچنين هدف عمليات حرارتي مي تواند تغيير اندازه ي  دانه هاي معين و رسيدن به دانه هاي بدون جهت دار و يا موقعيت هاي منظم وجهت  دار باشد. از عنوان تغيير )تبديل يا دگرگوني( فاز در عمليات حراراتي نبايد هميشه يك تبديل  كامل ازيك يا چند فاز به يك يا چند فاز ديگر تصور شود بلكه فعل و انفعالتي هم كه  سبب جدايش يك فاز جديد از فاز موجود مي شود بدون اينكه تمامي آن به فاز جديد  تبديل شود مورد توجه قرار مي دهيم .تمام اين نوع تبديل فازها با گرم وسرد كردن  ايجاد مي شود و معمولا فازهايي كه در دماهاي پايينتر شكل مي گيرند پايدارتر از  فازهاي اوليه اي هستند كه در دماهاي بالاتر به وجود مي آيند.

 

منبع:

http://irsme.ir



ارسال توسط ميثم
 
تاريخ : پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
نانو مواد و دسته بندی آن ها چاپ
نگارش یافته توسط پیام صلحی راد   
نانو مواد و دسته بندی آن هامقدمه l      نانوفناوری، توانمندی تولید و ساخت مواد، ابزار و سیستم های جدید با در دست گرفتن کنترل در مقیاس نانومتری یا همان سطوح اتمی و مولکولی، و استفاده از خواصی است که در این سطوح ظاهر می شوند. یک نانومتر برابر با یک میلیاردم متر (10-9 متر) می باشد. این اندازه 18000 بار کوچکتر از قطر یک تار موی انسان است. به طور میانگین 3 تا 6 اتم در کنار یکدیگر طولی معادل یک نانومتر را می سازند که این خود به نوع اتم بستگی دارد. به طور کلی، فناوری نانو، گسترش، تولید و استفاده از ابزار و موادی است که ابعادشان در حدود 1-100 نانومتر می باشد.l      فناوری نانو به سه سطح قابل تقسیم است: مواد، ابزارها و سیستم ها. موادی که در سطح نانو در این فناوری به کار می رود، را نانو مواد می گویند. ماده ی نانو ساختار، به هر ماده ای که حداقل یکی از ابعاد آن در مقیاس نانومتری (زیر 100 نانومتر) باشد اطلاق می شودl      خواص نانو مواد l      با گذر از مقیاس میکرو به نانو، با تغییر بر خی از خواص فیزیکی و شیمیایی روبه رو می شویم که دو مورد مهم از آنها عبارتند از: افزایش نسبت مساحت سطحی به حجم و ورود اندازه ذره به قلمرو اثرات کوانتومی. l      افزایش نسبت مساحت سطحی به حجم که به تدریج با کاهش اندازه ی ذره رخ می دهد، باعث غلبه یافتن رفتار اتم های واقع در سطح ذره به رفتار اتم های درونی می شود. این پدیده بر خصوصیات ذره در حالت انزوا و بر تعاملات آن با دیگر مواد اثر می گذارد. افزایش سطح، واکنش پذیری نانو مواد را به شدت افزایش می دهد زیرا تعداد مولکولها یا اتمهای موجود در سطح در مقایسه با تعداد اتمها یا مولکولهای موجود در توده ی نمونه بسیار زیاد است، به گونه ای که این ذرات به شدت تمایل به آگلومره(agglomeration) یا کلوخه ای شدن دارند. به عنوان مثال در مورد نانوذرات فلزی، به محض قرار گیری در هوا، به سرعت اکسید می شوند. در بعضی مواقع برای حفظ خواص مطلوب نانومواد، جهت پیشگیری از واکنش بیشتر، یک پایدار کننده را بایستی به آنها اضافه کرد که آنها را قادر می سازد تا در برابر سایش، فرسودگی و خوردگی مقاوم باشند.  l      البته این خاصیت مزایایی هم در بر دارد. مساحت سطحی زیاد، عاملی کلیدی در کارکرد کاتالیزوها و ساختارهایی همچون الکترودها می باشد. به عنوان مثال با استفاده از این خاصیت می توان کارایی کاتالیزورهای شیمیایی را به نحو مؤثری بهبود بخشید و یا در تولید نانوکامپوزیت ها با استفاده از این مواد، پیوندهای شیمیایی مستحکم تری بین ماده زمینه و ذرات برقرار شده و استحکام آن به شدت افزایش می یابد. علاوه بر این، افزایش سطح ذرات، فشار سطحی را کاهش داده و منجر به تغییر فاصله بین ذرات یا فاصله بین اتم های ذرات می شود. تغییر در فاصله بین اتم های ذرات و نسبت سطح به حجم بالا در نانوذرات، تأثیر متقابلی در خواص ماده دارد. تغییر در انرژی آزاد سطح، پتانسیل شیمیایی را تغییر می دهد. این امر در خواص ترمودینامیکی ماده (مثل نقطه ذوب) تأثیر گذار است.

l      به محض آنکه ذرات به اندازه کافی کوچک شوند، شروع به رفتار مکانیک کوانتومی می کنند. خواص نقاط کوانتومی مثالی از این دست است. نقاط کوانتومی کریستال هایی در اندازه نانو می باشد که از خود نور ساطع می کنند. انتشار نور توسط این نقاط در تشخیص پزشکی کاربرد های فراوانی دارد. این نقاط گاهی اتم های مصنوعی نامیده می شوند؛ چون الکترونهای آزاد آنها مشابه الکترونهای محبوس در اتمها، حالات گسسته و مجازی از انرژی را اشغال می کنند.

 l      علاوه بر این، کوچک تر بودن ابعاد نانوذرات از طول موج بحرانی نور، آنها را نامرئی و شفاف می نماید. این خاصیت باعث شده است تا نانو مواد برای مصارفی چون بسته بندی، مواد آرایشی و روکش ها مناسب باشند.  l      مواد در مقیاس نانو، رفتار کاملاً متفاوت، نامنظم و کنترل نشده ای از خود بروز می دهند. با کوچکتر شدن ذرات خواص نیز تغییر خواهد کرد. مثلاً فلزات، سخت تر و سرامیک نرم تر می شود دسته بندی نانو مواد  مواد در مقیاس نانو به دسته های زیر قابل تقسیم می باشد:   l      1. نانو خوشه هاl      2. نانو پوشش ها l      3. نانو لایه ها l      4. نانو سیم ها l      5. نانو لوله ها l      6. نانو حفره ها l      7. نانو ذرات نانو خوشه ها: 

l      در اوایل دهه 80 میلادی، دانشمندان فیزیک کشف کردند که اتم های گازی فلزی به شکل حباب هایی پایدار و با تعداد اتم های مشخصی، مجتمع می شوند. در دهه 90، آنها اثر مشابهی را در کار بر روی سطوح مشاهده کرده اند که اتم های گازی می توانند به شکل خوشه هایی با اندازه های ویژه روی سطح بچسبند. با توجه به تحقیقات و محاسبات، محققین به این نتیجه رسیدند که اتم ها، سطح را برای پیدا کردن مکانی که به کمترین مقدار انرژی برسند جست و جو می کنند.  آرایش های 1 تا 2 نانومتری از این خوشه ها برای وسایل پیشرفته ی نوری و الکترونیکی مناسب هستند؛ چون الکترون های محبوس شده در این فضاها مجبورند که فوتون هایی با طول موج سفید ایجاد کنند. اگر خوشه ها، دارای خاصیت مغناطیسی شوند، می توانند برای وسایل ذخیره اطلاعات که بسیار فشرده هستند و کاتالیست ها برای واکنش های شیمیایی، استفاده شوند. تصویر شماتیکی از یک نانو خوشه در شکل 1 مشاهده می شود.

نانو پوشش ها:  l      پوشش ها دارای کاربردهای متنوعی از صنایع اتومبیل گرفته تا صنایع لوزام خانگی هستند. این پوشش ها سطوحی را که در معرض آسیب های محیطی مانند باران، برف، نمک ها، رسوب های اسیدی، اشعه ماوراء بنفش، نور آفتاب و رطوبت می باشند را محافظت می نماید. ضمناً پوشش ها قابلیت خش برداشتن، تکه تکه شدن و یا آسیب دیدگی در زمان استفاده، ساخت و حمل و نقل را دارند. با یافتن راه هایی می توان از آسیب دیدن روکش ها جلوگیری کرد. فناوری نانو ایجاد نانو پوشش ها را پیشنهاد می کند. l      نانو پوشش های حفاظتی برای افزایش مقاومت در مقابل خوردگی، افزایش سختی سطوح و حفاظت در مقابل عوامل مخرب محیطی می باشند. علاوه بر آن، فناوری نانو از خش برداشتن، تکه تکه شدن و خورده شدن روکش ها جلوگیری می کند. از موارد استفاده نانو پوشش ها می توان به روکش های ضد انعکاس در مصارف خودرو سازی و سازه ای، روکش های محافظ ( ضد خش، غیر قابل رنگ آمیزی، و قابل شستشوی آسان ) و روکش های تزئینی اشاره کرد نانو سیم ها l      شاید هنوز ساخت تراشه های کامپیوتری که برای ایجاد سرعت محاسباتی بالا به جای جریان الکتریسیته از نور استفاده می کنند، تشخیص انواع سرطان و سایر بیماریهای پیچیده فقط با گرفتن یک قطره خون، بهبود و اصلاح کارت های هوشمند و نمایشگرهای LCD؛ تنها یک رؤیا برایمان باشد و این مسائل را غیر واقعی جلوه دهد اما محققین آینده قادر خواهند بود تمام این رؤیاها را به واقعیت تبدیل کنند و دنیایی جدید از ارتباطات و فناوری را  بواسطه معجزه نانوسیم ها به ارمغان آورند.l      عموماً سیم به ساختاری گفته می شود که در یک جهت (جهت طولی) گسترش داده شده باشد و در دو جهت دیگر بسیار محدود شده باشد. یک خصوصیت اساسی از این ساختارها که دارای دو خروجی می باشند رسانایی الکتریکی می باشد. با اعمال اختلاف پتانسیل الکتریکی در دو انتهای این ساختارها و در امتداد طولی شان انتقال بار الکتریکی اتفاق می افتد.l      ساخت سیمهایی در ابعاد نانومتری، هم از جهت تکنولوژیکی و هم از جهت علمی بسیار مورد علاقه می باشد، زیرا در ابعاد نانومتری خواص غیر معمولی از خود بروز می دهند. نسبت طول به قطر نانوسیم ها بسیار بالا می باشد. ( L>>D )

مثال هایی از کاربرد نانوسیم ها عبارتند از: وسایل مغناطیسی، سنسورهای شیمیایی و بیولوژیکی، نشانگرهای بیولوژیکی و اتصالات داخلی در نانوالکترونیک مانند اتصال دو قطعه ابر رسانای آلومینیومی که توسط نانوسیم نقره صورت می گیرد

.  نانولایه ها:  l      در دنیای کنونی تغییرات سطحی به یک فرایند مهم و اساسی تبدیل شده است. در این مورد روش هایی شامل ایجاد لایه های نازک یا پوشش ها بر روی سطوح، افزایش کارآیی و محافظت سطوح را به دنبال دارد. رسوب یک لایه نازک (نانولایه) برای پوشش دهی در اکثر صنایع جایگاه مهمی یافته است. نانولایه ها دارای یک ساختار نانو ذره ای می باشند که این ساختار یا از توزیع نانوذرات در لایه ایجاد می شود و یا به وسیله یک فرایند کنترل شده، یک نانو ساختار در حین رسوب ایجاد می شود.  فیلم های نانویی لایه نازک، که بر روی سطح یک زیر پایه نشانده می شوند کاربردهای عمدتاً الکترونیکی دارند. همانند زیرلایه ها، خازن ها، قطعات حافظه، آشکارسازهای مادون قرمز و راهنماهای موجی نانولوله های کربنی؛ خواص و کاربردl      1. آلوتروپ های کربن l      تا سال 1980، سه آلوتروپ کربن(کربن غیر بلوری) به نام های الماس، گرافیت و کربن بی شکل شناخته شده بودند، اما امروزه می دانیم که خانواده کاملی از سایر اشکال کربن نیز وجود دارند (شکل 1). l      شکل1 آلوتروپهای مختلف کربنl      اولین آلوتروپ کربن که در سال 1985 کشف شد، باک مینستر فولرن  نام داشت که به نام های دیگر باکی بال و فولرن نیز نامگذاری شده است. فولرن ها مولکول های کروی کربن هستند که به سبب شکل زیبا و خواص شگفت انگیز، توجه بسیاری از دانشمندان را به خود معطوف کرده اند. l      آلوتروپ بعدی کربن که در سال 1991 کشف شد، نانولوله(Nano Tube) نام دارد که در این مقاله به آن پرداخته خواهد شد ساختار نانولوله های کربنیl      در سال 1991 دانشمندی به نام سومیو ایجیما  به طور کاملاً اتفاقی، ساختار دیگری از کربن را کشف و تولید کرد که خواص منحصر به فردی دارد. وی در ابتدا این ساختار را نوعی فولرن تصور نمود که در یک جهت کشیده شده است. اما بعدها متوجه شد که این ساختار، خواص متفاوتی از فولرن ها دارد و به همین دلیل آن را، نانولوله ی کربنی نامید. l      در یک نانولوله ی کربنی، اتم های کربن در ساختاری استوانه ای آرایش یافته اند. یعنی یک لوله ی توخالی که جنس دیواره اش از اتم های کربن است. آرایش اتم های کربن در دیواره ی این ساختار استوانه ای، دقیقاً مشابه آرایش کربن در صفحات گرافیت است. در گرافیت، شش ضلعی های منظم کربنی در کنار یکدیگر صفحات گرافیت را می سازند.  این صفحات کربنی بر روی یکدیگر انباشته می شوند و هر لایه از طریق پیوندهای ضعیف واندوالس به لایه زیرین متصل می شود.

هنگامی که صفحات گرافیت در هم پیچیده می شوند، نانولوله های کربنی را تشکیل می دهند. در واقع، نانولوله ی کربنی، گرافیتی است که به شکل لوله در آمده باشد

خواص و کاربردهای نانولوله های کربنی 

l      به عنوان تقویت کننده در کامپوزیت ها

    نانولوله ها یکی از مستحکم ترین مواد به شمار می روند. این موضوع، کاربرد نانولوله های کربنی را به عنوان ماده ی پرکننده در تولید نانوکامپوزیت ها به خوبی روشن می سازد. کامپوزیت های با پایه نانولوله ی کربنی دارای نسبت استحکام به وزن بالا هستند و مصارف گسترده ای را در صنعت خواهند داشت. l      استفاده در نمایشگرهای تشعشع میدانی     یکی از مشکلات دستگاه های نشر میدان امروزی، عدم پایداری میدان های تولیدی در بازه های زمانی طولانی است. این مشکل را می توان با استفاده از نانولوله کربنی حل نمود. بیش از 700 مقاله تحقیقاتی در رابطه با کاربردهای نشر میدان نانولوله های کربنی منتشر شده است. این آمار بیانگر اهمیت موضوع است. برای مثال، مزایای استفاده از نمایشگرهای تولید شده با نانولوله ی کربنی نسبت به نمایشگرهای کریستال مایع، سرعت واکنش بالاتر نسبت به محرک های الکتریکی، مصرف انرژی کمتر، درخشندگی مناسب تر، میدان مغناطیسی پایین در هنگام روشن کردن دستگاه و دمای کاری بالاتر است.     بر پایه همین مزیت ها، شرکت هایی مانند سامسونگ و NEC نمایشگرهای رنگی با استفاده از نانولوله کربنی را تولید کرده است. تلویزیون های ساخته شده با این تکنولوژی در اوایل سال 2006 روانه بازار شد.  l      استفاده از نانولوله های تک دیواره در صنعت الکترونیک      نانولوله ها به میزان قابل توجهی سخت و قوی بوده و هادی جریان الکتریسیته و گرما می باشند. این خواص سبب استفاده از این مواد در صنعت الکترونیک شده است.

l      نانولوله های کربنی سیم های مولکولی بزرگی هستند که الکترون می تواند آزادانه در آن حرکت کند و رفتار آنها پیچیده است. در این راستا رفتار نانولوله های چند دیواره بسیار پیچیده تر از تک دیواره است زیرا لایه های کناری روی یکدیگر تأثیر می گذارند. مدل سازی چنین اثراتی از موضاعات تحقیقاتی در حال حاضر می باشد. محققان امیدوارند که ابعاد سیم ها یا قطعات را از طریق جایگزینی با نانولوله به حدود نانومتر یا کمتر برسانند. این قطعات در کنار مدارات الکترونیکی می توانند خیلی سریع تر و با توان کمتر از مدارات کنونی کار کنند.

لامپ های تولید شده با نانولوله های کربنی هزینه تولید کمتری دارند. به علاوه عمر طولانی تر و ثبات رنگ بیشتر نسبت به لامپ های معمولی، از مزایای دیگر این لامپ هاست

ساختار تو خالی نانولوله و کاربرد به عنوان ذخیره کننده و پیل سوختی l      نانولوله ها، ساختارهای کربنی توخالی هستند. بنابراین، امکان قرار دادن مواد خارجی در داخل آنها وجود دارد.l      به طور مثال، با قرار دادن فلزات درون نانولوله ها می توان خواص الکتریکی این مواد را بهبود بخشید. تحقیقات نشان داده است که نانولوله های باز، مثل یک نی توخالی عمل می کنند. این نی های مولکولی می توانند به وسیله عمل موئینگی و تحت شرایط خاص، برخی عناصر را به درون خود بکشند. l      همچنین نانولوله های کربنی برای ذخیره نمودن سوخت های آلکانی و هیدروژن و ایجاد پیل های سوختی نیز مورد بررسی قرار گرفته اند. ذخیره ی هیدروژن در داخل نانولوله های کربنی تک دیواره امکان پذیر است. ظرفیت جذب هیدروژن نانولوله های تک دیواره ساخته شده حدود 3 تا 5 درصد وزنی نانولوله هاست. بنابراین در مقایسه با دیگر انواع ذخیره سازهای هیدروژن نظیر سیستم هیدروژن مایع، هیدروژن فشرده، هیدریدهای فلزی و سوپرکربن اکتیو، سیستم نانولوله ای کربنی و خصوصاً نانولوله های تک دیواره، بهترین انتخاب برای اهداف مورد نظر بوده  و می تواند به عنوان سیستمی سبک، فشرده، نسبتاً ارزان، ایمن و با قابلیت استفاده مجدد در ذخیره سازی هیدروژن مورد استفاده قرار گیرد.ساخت نانوماشین ها با استفاده از نانولوله های کربنی l      نانولوله های کربنی همچین برای استفاده در ساخت نانوماشین ها پیشنهاد شده اند. نانولوله ها به طور مناسبی با ساختارهای مختلف جانشین شده اند که می توانند به عنوان محورها در نانو ماشین ها عمل کنند. ممکن است، نانولوله های مختلف با همدیگر تشکیل چرخدنده دهند تا حرکت چرخشی مختلفی را انتقال دهند. این امر از طریق ساختن دنده های چرخدنده (استخلاف ها) بر روی نانولوله ها می تواند انجام شودنانو حفره ها: l      مواد با اندازه های حفره ای در محدوده نانومتری، کاربردهای صنعتی جالبی را نشان می دهند. به علت ویژگی برجسته آنها با توجه به عایق حرارتی بودن، رهایش مواد کنترل شده و کاربردشان، آنها به عنوان پرکننده هایی برای کاتالیزورها در علم شیمی، مورد توجه زیادی می باشد. یک مثال از مواد نانو متخلخل، آثروسل ها  می باشند که از روش شیمیایی سل – ژل تولید می شوند. l      این گروه از مواد، پتانسیل بالایی در کاتالیست ها، عایق های حرارتی، مواد الکترودی، فیلترهای محیطی و غشاها، به عنوان محل های رهایش داروی کنترل شده دارا می باشند نانو ذرات:

l      نانوذرات از ده ها یا صدها اتم یا مولکول و با اندازه ها و مورفولوژی های مختلف (آمورف، کریستالی، کروی شکل، سوزنی شکل و غیره) ساخته شده است. اغلب نانوذرات که به طور تجاری مورد استفاده قرار می گیرند، به شکل پودر خشک و یا به صورت بخش مایع می باشند. البته نانوذرات ترکیب شده (آمیخته شده) در یک محلول آلی یا آبی که به شکل سوسپانسیون یا خمیری شکل است نیز مورد توجه می باشد. این ذرات در شکل ها و مورفولوژی های گوناگونی یافت می شوند، ساختارهایی از کروی گرفته تا فلسی، ورقه ای، شاخه ای، لوله ای و میله ای منابع

4.قسمتی از نوشته های مریم ملک داراز کتاب

P. A. Montano, G. K. Shenoy, E. E. Alp, W. Schulze, J. Urban, Phys. Rev. Lett. 56, 1986, Page 2076

 



ارسال توسط ميثم
 
تاريخ : پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390

مختصر درباره ی Water-jet

Water-jet guided laser چاپ
نگارش یافته توسط هادي خوارزم كيا   

اين روش تلفيق روش ماشينكاري با جت آب و ليزر مي باشد .كه همانطور كه از شكل پيداست

باريكه ليزر در قسمت محفظه اب متمركز شده سپس به همراه جت آب با فشار متوسط با قطعه برخورد مي كند.به خاطر قطر كم نازل و فشار متوسط جت آب نيروي وارد به قطعه كم خواهد بود.

از مزاياي اين روش مي توان به قابليت ماشينكاربي مواد نيمه رسانا مانند  Si, GaAs, SiC

كاهش ترك هاي ريز كاهش آسيب هاي حرارتي.اين روش مشكلات زير را نيز حل كرده

1-مشكلات حاصل از ايجاد براده

2-محدوديت در عمق برش

3-محدوديت توان

اين روش دقت سرعت و انعطاف پذيري زيادي در توليد انبوه قطعات دارد

 

 

منبع:
http://irsme.ir



ارسال توسط ميثم
 
تاريخ : پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
ماشِنهای فرز چاپ
نگارش یافته توسط محمدحسن محمدی   

 در صنعت دستگاه هاي زيادي موجود است اما دستگاه فرز مهمترين و دقيقترين دستگاه صنعتي ايست که داراي انواع متعددي نيز ميباشد. ابزار برنده اين دستگاه را تيغ فرز نامند تقريبا کارهايي را که ميتوان روي اين دستگاه انجام داد ۱- صفحه تراش ۲- سياردر آوردن ۳- برش ۴- کنار تراشي ۵- چرخدنده تراشي ۶- چرخ دنده مارپيچ تراشي ۷- کارهاي کپيه بوسيله ماشين فرز کپي ۸- فرم تراشي بوسيله تيغ فرز فرم. ماشِنهای فرز را به طور کلی می توان به دو دسته تقسِم کرد: ۱-ماشِنهای فرز عمومی. ۲-ماشِنهای فرز مخصوص. ماشِنهای فرز عمومی خود به ماشِنهای فرز افقی و عمودی تقسِم می شود. ماشِنهای فرز افقی: محور اين نوع ماشينهاي فرز افقي و ميز انها در سه جهت عمود بر هم -طولي و عرضي و قائم حرکت مي کند. ماشينهاي فرز افقي ممکن است ساده يا اونيورسال باشند. ميز ماشينهاي فرز افقي اونيورسال علاوه بر حرکات مذکور دور محور قائم مي چرخد و در نتيجه نه تنها در جهت موازي يا عمود بر محور ماشين بلکه در امتداد هر زاويه اي نسبت به آن در صفحه افقي حرکت مي کند. ماشينهاي فرز افقي بيشتر براي تراشيدن سطوح و شيارهاي مستقيم و مارپيچ و فرم تراشي و رنده تراشي به کار مي رود. قسمتها اصلي ماشين فرز افقي ساده : ۱- ستون ۲- محور مکانيزم جعبه دنده ۳-جعبه دنده سرعت ۴- ميز ۵- بازوي فوقاني ۶- گلويي ۷- صفحه رنده بند ۸- زانوي ماشين ستون ماشين از آهن ريختگي و به شکل قوطي ساخته شده و در داخل آن الکتروموتور مکانيزمهاي محرک ، جعبه دنده سرعت ، مکانيزم بار و گلويي ماشين سوار شده اند. زانوي ماشين تکيه گاه محکمي براي ميز ماشين است و در قسمت فوقاني ان راهگاههايي جهت حرکت ميز تعبيه شده است. براي اينکه بتوان قطعه کار را به طور عمودي بار داد زانوي ماشين را طوري مي سازند که بتواند در روي ستون قائم حرکت کند. گلويي ماشين محوري است فولادي و مجوف که در ان تيغه هاي فرز ثابت مي شوند . جعبه دنده سرعت براي تغيير دادن سرعت دوراني گلويي (محور) در نظر گرفته شده است. جعبه دنده بار براي حرکت ميز در سه جهت به کار مي رود. ماشين فرز عمودي : ساختمان ماشين فرز عمودي همانطور که از عکس پيداست شبيه ماشين فرز افقي ست با اين تفاوت که محور آن قائم است و ميز آن در سه جهت عمود به يکديگر حرکت مي کند. از ماشينهاي فرز قائم بيشتر براي تراشيدن سطوح به وسيله فرز هايي که لبه برنده شان روي پيشاني آنها قرار دارد استفاده مي کنند. انواع تيغه هاي فرز : عمليات مختلفي که به وسيله تيغه هاي فرز انجام مي گيرد موجب تنوع شکل و اندازه اين ابزارها شده است. چنانچه از اين لحاظ بر تمام ابزارهاي ديگر که در ماشين سازي مورد استفاده واقع مي شوند رجحان دارد. با اين حال انتخاب تيغه فرز در اغلب موارد به هيچ وجه دشوار نيست زيرا شکل و اندازه سطحي که بايد فرز کاري شود و کيفيت عمل فرز کاري (زبر تراشي يا پرداختکاري) شکل و اندازه فرز را مشخص مي کند. شکل هندسي تيغه فرز به شکل هندسي رنده برنده است و علاوه بر لبه برنده اصلي يک يا دو لبه فرعي دارد. تيغه هاي فرز را مي توان از لحاظ زير تقسيم بندي کرد : الف) وضع دنده ها نسبت به محور تيغه فرز : فرز هاي غلطکي و مخروطي و زاويه اي و پيشاني تراشي. ب) شکل دنده ها : فرز هاي دنده راست و دنده مارپيچ و دنده کج. ج) ساختمان داخلي : فرزهاي يکپارچه ساده و مرکب و چندپارچه. د) طريقه بستن تيغه فرز : فرزهاي سوراخدار و انگشتي. ه) طرز انجام کار : فرزهاي غلطکي و پولکي و زاويه اي و پيشاني تراش و فرم تراش و دنده تراش و پيچ تراش و غيره. تيغه هاي فرز را بر حسب شکل و نوع کاري که انجام مي دهند به شرح زير تقسيم بندي مي کنند : ۱- فرز هاي غلطکي : فرز هاي غلطکي با دنده هاي راست يا مارپيچ که بر سطح جانبي استوانه اي قرار گرفته است براي تراشيدن سطوح همواره به کار مي رود. امروزه بيشتر فرزهاي غلطکي را با دنده هاي مارپيچ مي سازند. لبه برنده اين فرزها تدريجا در کار فرو مي رود و در نتيجه تيغه فرز آرامتر کار مي کند و سطح تراشيده شده به وسيله آن هموارتر و صاف تر ميشود. بعلاوه هدايت براده در اين فرزها بهتر انجام مي گيرد زيرا خود دنده فرز نيز در کنار زدن براده کمک مي کند. چون شماره دنده هاي فرز مارپيچي که در ان واحد با هم کار مي کند زيادتر از فرز هاي دنده راست است مي توان از شماره دنده هاي آن کاست و در نتيجه دنده هاي آنها را درشت تر از دنده هاي فرز دنده راست هم قطر آنها ساخت و به اين ترتيب هم بر استحکام دنده هاي فرز افزود و هم فاصله بين دنده ها را براي هدايت براده زيادتر کرد. امروزه از فرز هاي دنده راست فقط براي تراشيدن سطوح به عرض ۳۵ ميليمتر استفاده مي کنند . زاويه تمايل دنده هاي مارپيچي را براي فرز هاي دنده ريز در حدود ۲۰ تا ۲۵ و براي فرز هاي دنده درشت در حدود ۵۰ تا ۵۵ درجه انتخاب مي کنند. نقص فرز هاي دنده مارپيچ اين است که هنگام فرز کاري با آنها فشار محوري ايجاد مي شود. مقدار اين فشار به زاويه تمايل دنده ها بستگي دارد. به اين دليل گاهي دو تيغه فرز دنده مارپيچ را که جهت تمايل دنده هاي آنها مخالف يکديگر (يکي راست و ديگري چپ است ) ولي زاويه تمايل آنها مساوي است روي ماشين فرز مي بندند تا فشار محوري آنها روي آربور و محور ماشين خنثي شود. ۲- فرز هاي پولکي : اين فرزها را براي در آوردن شيارهاي مختلف و بريدن فلزات و کارهاي ديگر به کار مي برند. دنده هاي فرز شيارتراشي هم از جلو و هم از طرفين کار را مي تراشند يعني سطح جانبي فرز عمل اصلي فرز کاري را انجام مي دهد و پيشاني هاي آن جدار شيار را صاف و پرداخت مي نمايد. فرز هاي پولکي براي در آوردن شکافهاي باريک (شيار سرپيچها و غيره ) و بريدن فلزات به کار مي روند و گاهي فرزهاي اره اي نيز ناميده مي شوند. به وسيله اين تيغه فرزها مي توان شکاف هايي به عرض ۳/۰ تا ۴ ميليمتر در فلزات ايجاد نمود. فرزهاي غلطکي و پولکي بزرگ را اغلب دو پارچه مي سازند يعني بدنه فرز را از فولاد معمولي و تيغه هاي آن را از فولاد هاي ابزار يا تندبر ساخته به يکديگر متصل مي کنند. 0- فرزهاي انگشتي : اين فرز ها داراي ساق مخروطي يا استوانه اي هستند که به وسيله کلاهک يا فشنگهاي مخصوص در سوراخ محور ماشين فرز محکم مي شوند. از اين فرز ها براي تراشيدن شيارهاي باريک به اشکال مختلف استفاده مي شود.



ارسال توسط ميثم
 
تاريخ : پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
فرسايش در ابزارهای برشی Wear in Cutting Tools  
نگارش یافته توسط محمدحسن محمدی   
از جمله مهمترين مسائلي كه در زمينه ماشينكاري با آن روبرو هستيم، مسأله عمر ابزار و عوامل تأثير گذار بر روي آن است. لذا در اين مقاله سعي بر اين است كه بتوانيم تعريف درست و مشخصي از عمر ابزار و عوامل تأثير گذار بر روي آن داشته باشيم و علاوه بر آن در مورد مهمترين عواملي كه تأثير بسزايي در عمر ابزار دارند، بحث مي شود.
عمر ابزار به عوامل گوناگوني وابسته است .
1. درجه حرارت(محيط و ابزار)
2. هندسه ابزار برنده
3. مايع خنك كننده
4. جنس قطعه كار از لحاظ تركيب شيميايي
5. جنس خود ابزار
6. پارامترهاي ماشينكاري (سرعت برشي، عمق براده برداري، سرعت پيشروي و...)
7. ارتعاش دستگاه
8. معيار شكست ابزار
كه از اين ميان معيار شكست ابزار مهمترين عامل تأثير گذار بر عمر ابزار به شمار مي آيد.
معيار شكست ابزار Tool Life Criterion يك مقدار از قبل تعيين شده(بر اساس كيفيت و دقت برده برداري و ...) براي فرسايش و خوردگي ابزار يا رخ دادن يك پديده(مانند ترك و شكست) را گويند.
عمرابزار نيز از روي همين معيار شكست تعريف مي شود: زمان مورد نياز براي رسيدن به معيار شكست.
انواع معيارهاي شكست
1.معيار شكست مستقيم: كه با خود ابزار برنده سر و كار دارد.
2. معيار شكست غير مستقيم: كه با عوامل فرسوده شدن ابزار سر و كار دارد.
انواع معيار شكست مستقيم
الف-Chiping : جدا شدن براده از ابزار برنده را گويند.
ب- Fine Cracks: ترك خوردن ابزار برنده را گويند.
ج- Crater Wear , Wear Land : كه دو نوع فرسايش مستقيم و بسيار حائز اهميت در ابزار به شمار مي آيند.
انواع معيار شكست غير مستقيم
الف- نيروهاي براده برداري: با قرار دادن حد مشخصي براي اين نيروها (بر اساس كيفيت سطح و دقت كاري لازم) و اندازه گيري اين نيروها بر روي ابزار برشي، مي توان معيار شكست و عمر ابزار را تعيين كرد.
اين مسأله بخصوص در دستگاه هاي اتوماتيك (CNC) كاربرد فراواني دارد زيار با اندازه گيري اين نيروها و زمان رسيدن به حد مشخصي (كه قبلاً توضيح داده شد) مي توان معيار شكست و عمر ابزار را به راحتي تخمين زد.
ب- كيفيت سطح
ج- دقت ابعادي قطعه كار: كه اين موضوع نيز در دستگاه هاي CNC اهميت فراواني دارد.
از عوامل گفته شده در بالا، مهمترين آنها كه تأثير بسزايي در عمر ابزار دارد و به طور مستقيم با خود ابزار سر و كار دارد، دو نوع فرسايش اساسي در ابزار به نام Crater Wear Land است كه در ادامه اين مقاله سعي بر شناسايي و راه حلهاي جلوگيري از اين دو فرسايش شده است.
Wear Land:
اين نوع فرسايش ابتدا در سطح هاي آزاد ابزار برشي به وجود مي آيد كه با گذشت زمان، ناحيه وسيعي از نوك ابزار را در بر مي گيرد و با افزايش خوردگي و فرسايش ابزار و اصطكاك بين قطعه كار و نوك ابزار و به دنبال آن سوختگي نوك ابزار، نوك ابزار ترك برداشته و مي شكند.
Wear land خود به دو نوع تقسيم مي شود:
1. wear land يكنواخت
2. wear land غير يكنواخت
هر يك از اين دو نوع wear land در شكل(1) نشان داده شده اند.
يك wear land كه در عمق به صورت يكنواخت و بدون شيارهاي عميق است نشان مي دهد كه براده هايي كه باعث به وجود آمدن آن شده اند نازك هستند.
wear land يكنواخت حالت خوب و ايده آلي براي ابزار برشي محسوب مي شود و معمولاً ابزارهايي كه مواد با سختي كم را ماشينكاري مي كنند اين نوع فرسايش در آنها بوجود مي آيد.
بيشتر اوقات يك wear land يكنواخت زماني نمايان ميشود كه ابزار، داراي برشي پيوسته با عمق براده برداري كم مي باشد.

wear land غير يكنواخت نشانه اي از براده برداري غير پيوسته مي باشد و معمولاً در ابزارهايي كه مواد با سختي بالا را براده برداري مي كنند به وجود مي آيد. اين نوع فرسايش حاصل براده برداري با عمق زياد و سرعت برشي زياد مي باشد. حال به اين بحث مي پردازيم كه عمق مجاز براي يك wear land كه معيار شكست و در نتيجه عمر ابزار را تعيين مي كند تا چه مقداري مي تواند باشد و اين عمق چگونه اندازه گيري مي شود.
مباحث ارائه شده در اين مقاله حاصل مطالعات و تحقيقات Mr. Leo J.St. Clair در يكي از كارگاه هاي ماشينكاري واقع در ايالات متحده آمريكا مي باشد.
مطالعات انجام شده در زمينه سرعت سوختن نسوك ابزار نشان مي دهد مواد مختلف كه ماشينكاري مي شوند داراي نتيجه يكساني نيستند و سرعت سوختن نوك ابزار با يك سرعت يكنواختي انجام مي شود كه به صورت تصاعدي مي باشد. مقدار سوختن نوك ابزار بوسيله عمق weae land در كنار و آخر سطح آزاد ابزار اندازه گيري مي شود.
قطعات ماشينكاري شده در اين تحقيق، قطعات چدني مي باشد. ابزار برشي H.S.S (و ديگر ابزارهاي برشي نظير carbide) با عمق پيشروي in 02/0 ، ميانگين عمق برشي in و سرعت fmp 150 است.
تعداد قطعات ماشينكاري شده بر حسب هر in 01/0 عمق فرسايش در جدول(1) و شكل(2) نشان داده شده است. ابزار به طور كامل بعد از ماشينكاري 330 قطعه به طور كامل بعد شكسته مي شود كه معادل عمق wear land در اين زمان حدوداً in 06/0 است.
جدول(1) نشان مي دهد كه افزايش سرعت فرسايش بعد از اين كه عمق wear land از in 03/0تجاوز كرد، اتفاق مي افتد كه سرعت فرسايش از اين زمان به بعد تا 7 برابر سريع تر از سرعت فرسايش با عمق in 01/0 است.
ابزار حدوداً 75% عمر خود را قبل از مرحله اي كه عمق فرسايش به in 03/0 برسد، انجام مي دهد و مابقي عمر خود را يعني 25% باقيمانده را بعد از مرحله اي كه عمق فرسايش به in 03/0 مي رسد، انجام مي دهد. اين عمل مرزي را به وجود مي آورد. كه به طور قطع، غير اقتصادي است يعني مرزي به وجود مي آيد كه سرعت رسيدن به شكست عامل در اين مرز بسيار زياد است.

تحقيقات نشان مي دهد كه يك ابزار carbide زماني كه به 60/0 طول عمر خود(طول عمرابزار نقطه است كه مقدار wear land به in 06/0 برسد كه در اين هنگام شكست كامل ابزار رخ مي دهد) مي رسد و يك ابزار H.S.S يا ابزار آلياژي زماني كه به 70% طول عمر خود مي رسد بايد تعويض و سنگ زني شود و همان طور كه گفته شد اين موقعيت در جدول (1) و شكل (2) به صورت شماتيك نشان داده شده است(كه اين نتايج حاصل استفاده از ميكروسكوپ هاي نوري مي باشد.) در شكل (A-2) ملاحظه مي شود كه نقطه طول عمر اقتصادي براي ابزار H.S.S حدوداً 75% طول عمر ممكن ابزار است و بعد از ماشينكاري 250 قطعه از كل تعداد قطعات كه 330 قطعه است ابزار بايد سنگ زني شود و 80 قطعه آخر تحت شرايطي ماشين كاري
مي شوند كه ابزار سنگ خورده باشد.
.

همچنين براي يك ابزار carbide نقطه تعويض ابزار وسنگ زني آن، حدود 60% عمر كل ابزار است كه در اين زمان 190 تا 200 قطعه ماشينكاري مي شود. دليل اين كه چرا يك ابزار carbide بايد زودتر از يك ابزار H.S.S و يا ابزار آلياژي سنگ زني شود آن است كه ابزار carbide داراي شكنندگي زيادتري مي باشد كه اين خاصيت شكنندگي بيشتر سبب مي شود هنگامي كه wear land عميق تر مي شود نوك ابزار به راحتي شكسته شود.
زماني كه wear land عميق تر مي شود فشار زيادي از طرف قطعه كار بر روي سطح wear land وارد مي شود و وقتي ابزار carbide باشد اين فشار به طور پيوسته شوكي را به وجود مي آورد كه باعث مي شود ابزار لب پر شود. لب پر شدن بدين معناست كه نوك ابزار شكسته مي شود و همان طور كه گفته شد اين دليل عمق زياد wear land و فشار پيوسته ناشي از قطعه كار بر روي سطح wear land مي باشد مطالب گفته شده در شكل(B-2) نشان داده شده است.لب پريدگي به ندرت در ابزارهاي H.S.S و آلياژي رخ مي دهد و اين به دليل سختي و چقرمگي خوب آنها مي باشد.
اگر شكستگي زياد باشد ابزار خوب و كاملاً غير قابل استفاده مي شود از اين رو به دليل آسيب زياد ناشي از فشار wear land ، نقطه برگشتي ابزار carbide براي سنگ زني بايد 60% طول عمرش باشد كه اين برخلاف مقدار 70% براي ابزارهاي برشي ديگر(H.S.S) مي باشد.
روش ديگري براي اندازه گيري عمق مجاز wear land وجود دارد كه بر اساس تعريف زير از عميق مجاز به دست مي آيد: ثابت نگه داشتن يك نقطه تعويض ابزار در توليد انبوه.
اين تعريف بدين معناست كه با در نظر گرفتن دقت كاري و قطعه كار و كيفيت سطح مورد نياز در توليد انبوه، آخرين قطعه اي كه داراي دقت و كيفيت لازم است را به عنوان نقطه تعويض ابزار و عمق wear land در اين زمان را عمق مجاز در نظر مي گيريم.
عمق مجاز wear land كه از فرسايش مخرب ابزار جلوگيري مي كند، به اندازه ابزار نيز بستگي دارد. يك ابزار توانايي پراكنده سازي گرمايي بهتري نيست به يك ابزار كوك دارد. از اين رو در ابزارهاي بزرگ به دليل پراكنده سازي گرمايي زياد و زمان زياد براي بالا رفتن دماي نوك ابزار، فرسايش به كندي انجام مي شود.
عمق مجاز wear land نسبت به اندازه ابزار در زير آمده است:
up to ? (in) squar 1/32(in)
3/4 (in) and 1 (in) squar 3/64 (in)
(in) and (in) squar 1/16 (in)
2(in) squar or more 1/8 (in)
عمق مجاز wear land در نزديكي نقطه پرداختكاري ابزار بيشتر از نقاط ديگر است.اين قسمت وخيم ترين قسمت لبه برشي است زيرا بيشتر گرما در اين قسمت متمركز است. از اين رو زماني كه wear land مشاهده مي شود بهتر است اندازه آن در نزديكي نقطه پرداختكاري ابزار اندازه گيري شود.
Crater
زماني كه براده با سطح بالايي ابزار تماس مي گيرد باعث به بوجود آمدن
فرورفتگي هايي در سطح بالايي ابزار، نزديك به لبه برشي مي شود. نيروهاي فرسايشي سخت كه در برابر جريان براده مقاومت مي كنند عامل به وجود آمدن اين نوع فرورفتگي ها هستند. اين نوع فرسايش را اصطلاحاً crater مي گويند.
رشد crater در ابتداي امر به كندي انجام مي گيرد اما با رسيدن به مقدار معيني، سرعت رشد افزايش مي يابد. اين به دليل افزايش زياد نيروهاي فرسايشي در سطح بالا مي باشد.
سطح زير وسخت بالايي ابزار مقاومت در برابر جريان براده را افزايش مي دهد و در نتيجه عمل فرسايش سريع تر انجام مي شود.
با ادامه اين عمل (فرسايش در سطح بالا)، Crater به سمت لبه برشي پيشرفت مي كند كه باعث مي شود شرايط لبه بسيار ضعيف شود و اين معمولاً شكست سخت لبه برش را به دنبال دارد. رشد يك Crater و تأثير آن در شكل (A-3) نشان داده شده است.

شكل(B-3) چندين تغيير مهم را كه در منطقه نزديك لبه برش، هنگامي كه Crater رخ مي دهد، نشان مي دهد.
اولين تغييري كه ايجاد مي شود اين است كه زاويه شيب برش(زاويه براده) از زاويه شيب مؤثر كمتر مي شود(زاويه شيب مؤثر، زاويه بين نقطه تلاقي جايي كه شعاع Crater با سطح تماس مي گيرد و سطح افقي را گويند) با افزايش عمق Crater اين زاويه مقداري بين 30 تا 50 درجه تغيير مي كند.
اندازه زياد زاويه شيب مؤثر، لبه ابزار را به مقدار زيادي ضعيف مي كند و غالباً باعث شكست لبه برش مي شود.
دومين تغييري كه انجام مي شود آن است كه شعاع براده كاهش مي يابد و باعث مي شود شعاع و اندازه Crater افزايش يابد.
در ابتداي انجام عمل برش غالباً خواهيم ديد كه براده در شعاع يا قوس بزرگ بوجود مي آيد اما هنگامي كه ابزار فرسوده مي شود شعاع براده كوچكتر مي شود و براده ها غالباً تكه تكه هستند. اين نشان ميدهد كه Crater بزرگتر و عميق تر شده است. بدين وسيله براده ها به صورت دايره هاي سخت از قطعه جدا مي شوند.
شكست ابزار غالباً در اين هنگام به وسيله اندازه براده پيش بيني مي شود. وقتي كه ابزار در نتيجه Crater در حال شكست است، طول براده كوچك مي باشد (غالباً يبن in تا in ) و بايد در اين هنگام از شكست كامل ابزار از طريق سنگ زني و پرداختكاري دقيق مجدد، جلوگيري كنيم.
سومين تغييري كه ديده مي شود آن است كه اندازه لبه built-up تغيير مي كند. وقتي Crater به سمت لبه برشي پيش مي رود، اين لبه (built -up) كوچكتر مي شود.
اندازه لبه built-up به گسترش شيب مؤثر بستگي دارد. يعني اين كه وقتي Crater بزرگتر مي شود شيب مؤثر افزايش مي يابد كه در نتيجه اين عمل اندازه لبه built - up كاهش مي يابد.
ابزاري كه بتواند در برابر رشد Crater مقاومت زيادي داشته باشد، از طول عمر بيشتري نسبت به ابزاري كه مقاومت كمتري در براب Crater دارد، برخوردار مي باشد.
هر چيزي كه شروع و رشد يك Crater مقاومت زيادي داشته باشد، از طول عمر بيشتري نسبت به ابزاري كه مقاومت كمتري در برابر Crater دارد، برخوردار مي باشد.
هر چيزي كه شروع و رشد يك Crater را به تأخير بياندازد، در افزايش طول عمر ابزار مؤثر است.
چگونه شروع يك Crater را به تأخير بيندازيم؟
توسعه منطقه Crater بستگي زيادي به دو فاكتور دارد:
1. واحد فشار وارد بر لبه
2. مقاومت در برابر جريان براده
با مينيمم كردن اين دو عامل مي توانيم شروع يك Crater را و در نتيجه رشد آن را به تأخير بيندازيم.
واحد فشار وارد برلبه به مقدار براده برداري و زاويه برش بستگي دارد. وقتي براده برداري از قطعه كم و به صورت آهسته انجام شود، Crater نسبت به هنگامي كه براده برداري زياد است، نزديك تر به لبه برش شروع به شكل گيري مي كند. از اين رو با افزايش بار، Crater در فاصله زيادي از لبه برش شروع به شكل گيري و رشد مي كند و اين، زمان زيادي را مي خواهد تا اين كه رشد Crater براي لبه برشي مخرب باشد.(واحد فشار وارد بر لبه با نزديك شدن Crater به لبه برش افزايش مي يابد.)
مقدار زاويه برش تأثير قطعي در واحد فشار وارد بر لبه برش و از اين رو در شكل گيري Crater دارد. بزرگ شدن زاويه برش باعث كم شدن واحد فشار لبه ميشود(شايد دليلش همان شكل گيري Crater درمناطق دور از لبه برش باشد.)
بنابراين براي به تأخير انداختن شروع يك Crater زاويه برشي را تا حد امكان بايد افزايش داد.
مقاومت در برابر جريان براده شايد مهمترين عامل درتوسعه Crater باشد. هر چيزي كه بتواند اين مقاومت را كاهش دهد در شكل گيري Crater تأخير ايجاد مي كند و در نتيجه عمر ابزار را افزايش مي دهد. حال چگونه مقاومت در برابر جريان براده را كاهش دهيم.
سه راه حل مهم در كاهش مقاومت در برابر جريان براده وجود دارد:
1. پرداختكاري دقيق و جلا دادن سطح بالاي بازار
2. سنگ زني در جهت جريان براده
3. انتخاب يك روان ساز مناسب كه فرسايش بين جريان براده و سطح بالا را كاهش دهد.
از اين سه راه حل، راه حل هاي اول و دوم معمولاً شكل گيري Crater را بيشتر به تأخير مي اندازند و باعث افزايش بيشتر طول عمر ابزار نسبت به راه حل سوم مي شوند. حال به تجزيه و تحليل اين دو راه حل مي پردازيم.
درجه پرداختكاري در سطح بالا در تشكيل Crater و طول عمر ابزار دخالت دارد.
اگر سطح بالايي ابزار توسط يك چرخ زبر و خشن سنگ زني شود يك سري از شيارهاي نسبتاً عميق در سطح بالايي ابزار شكل مي گيرد كه به creating hills valleys معروفند(شكل 4)

زماني كه نوك هاي hills باريك و نسبتاً كوچك هستند، سطح تماس براده با سطح بالايي ابزار بسيار جزيي است و در نتيجه مقاومت سطحي كمي در برابر جريان براده خواهيم داشت كه اين منجر به تأخير در شكل گيري و رشد Crater مي شود.
اما زماني كه نوك هاي hills در اثر جريان براده ساييده و خورده مي شوند، سطح تماس براده با سطح بالايي ابزار افزايش مي يابد كه اين منجر به رشد سريع Crater در سطح بالا مي شود.
پرداختكاري دقيق مي تواند شروع Crater را به تأخير بياندازد. شيارها در يك پرداختكاري دقيق خيلي كوچك و در عين حال بسيار زياد هستند و براده برخلاف تعداد زيادي از نوك hills جريان مي يابد. در اين حال سطح تماس براده با سطح بالايي ابزار بسيار كم است و همين باعث به تأخير افتادن شكل گيري و رشد Crater مي شود.
جهت سنگ زني در سطح بالا، تأثير بسزايي در مقاومت در برابر جريان براده دارد.
برا اين كه يك مقاومت مينيمم را در برابر جريان براده داشته باشيم. بايد خط هاي سنگ زني در سطح بالايي ابزار جهش يكسان با جهت جريان براده داشته باشد.
اگر خط هاي سنگ زني زاويه اي متضاد نسبت به جهت جريان براده داشته باشند باعث افزايش مقاومت در برابر جريان براده شده و در نتيجه شكل گيري و رشد Crater به همراه خواهند داشت.
در آزمايشاتي كه به عمل آمد نشان داده شد در ابزارهايي كه جهت سنگ زني آنها با جهت جريان براده يكسان است، عمر آنها 30% بيشتر از عمر ابزارهايي است كه جهت سنگ زني آنها برخلاف جهت جريان براده است.
ممكن است شرايطي بوجود آيد كه هم جهت سازي خط هاي سنگ زني با جهت جريان براده بسيار مشكل باشد مانند ابزارهاي فرم تراشي. در اينجا هم ممكن است كارهايي بتوانيم انجام دهيم كه جهت اين گونه خطاها(خط هاي سنگ زني) را آنقدر تغيير دهيم كه در جهت درست قرار گيرد. اين عمل به وسيله سنگ زني قسمت هاي نزديك به لبه برشي انجام مي شود كه اين موضوع در شكل (5) نشان داده شده است.
براي كاستن زمان سنگ زني، سنگ بايد طوري قرار گيرد كه زاويه آن با زاويه لبه برش 1 تا 3 درجه اختلاف داشته باشد. اين عمل سطح باريكي را كه حدوداً عرض آن in 1/0 مي باشد به وجود مي آورد. حركت سنگ بايد در جهت جريان براده باشد. اين عمل تا زماني كه خط هاي سنگ زني هم جهت با جريان براده شوند، بايد ادامه پيدا كند.
در آخر پيشنهاد مي شود كه سنگ زني همه شكل از ابزارها بايد به صورت گفته شده انجام شود يعني سعي كنيم خط هاي سنگ زني در جهت جريان براده باشند كه قيمت عرف ابزار و افزايش عمر ابزار را در اين كار به دنبال خواهد داشت كه بسيار باارزش و معتبر است. به علاوه پرداختكاري بهتر قطعه كار نيز نتيجه اين كار است.

 

منبع:
http://irsme.ir



ارسال توسط ميثم
 
تاريخ : پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
اسپارك كاري دقيق و سري  
نگارش یافته توسط محمدحسن محمدی   
اسپارك كاري دقيق و سريع Fast and Accurate EDM مترجمان : حميد محمودي تبار(مهندس مكانيك) مرتضي حسينايي(مهندس مكانيك) منبع :American Machinist , 1999 مقدمه اگر بخواهيم روشهاي براده برداري را به دو دسته مكانيكي و فيزيكي تقسيم كنيم مي بايست فرزكاري ، تراشكاري و سنگ زني و غيره را جزو روشهاي مكانيكي دسته بندي كرده و براده برداري به روش الكترو شيميايي (ECM) و اسپارك كاري (EDM) را در دسته فيزيكي جاي داد كه تفاوت مهم EDM و ECM در سيال مورد استفاده در فرآيند است . در ECM سيال بكار رفته رساناي جريان (الكتروليت) بوده اما در EDM از سيال به عنوان عايق (دي الكتريك) استفاده مي شود . ماشين كاري با EDM روشي است كه در آن از فلزات با روش تخليه الكتريكي ميتوان براده برداري كرد . اسپارك عمل موضعي است كه با تناوب زماني، براده ها را به صورت حجم هاي فلزي كوچك (آرد مانند) بتدريج از سطح قطعه كار جدا مي سازد كه به اين عمل اصطلاحا اروژن (erosion – به معناي فرسايش) گفته مي شود . موضوع ديگري كه بايد در مورد آن توضيح داده شود موتور خطي (liner motor ) مي باشد . موتورهاي خطي اساسا مانند يك موتور معمولي دوار هستند كه از يك طرف در طول بريده شده باشد و آن را به صورت مسطح (گسترده) درآوريم . اين موتورها كاربردهاي زيادي دارند مثلا براي باز كردن درها ، حركت تسمه هاي نقاله ، جرثقيل هاي سقفي ، سيستم هاي قفل و ترمز و كلاچ ها . اما در اينجا بحث در مورد موتورهاي خطي است كه از سرعت بسيار بالاي (36 m/min) برخوردار هستند كه در ماشينهاي اسپارك شركت SODICK استفاده شده اند كه نسبت به همه موارد فوق از دقت و حساسيت فوق العاده اي بايد برخوردار باشند . شركت SODICK در اسپارك هاي مدل AM35L و Aφ35L از اين موتورها بجاي سيستم هاي هيدروليكي و پيچي استفاده كرده است . در سال 1996 شركت SODICK كار كردن بر روي موتورهاي خطي ، براي استفاده در اسپارك ها را آغاز كرد . اين شركت به مزاياي موتورهاي خطي در پارامترهايي نظير سرعت و تنظيم پي برده بود . علاوه بر آن ، به عقيده رئيس شركت SODICK – آقاي Furu Kava- اين كار جديد يك ضد حمله است كه هدف قرار داده است (زمان اسپارك كاري روي قالب ها را كه با مراكز ماشين كاري سرعت بالا high speed machining center كاهش مي يافت (توضيح اينكه : قبل از اسپارك كاري با عمليات براده برداري توسط high speed machining center زمان اسپارك كاري روي قالب ها را كاهش ميداده اند ) . سنتر ماشين هاي ياد شده بسيار دقيق و سريع مي باشند كه قادرند روي فلزات سخت كار كنند و كيفيت سطحي كه ايجاد ميكنند در حدي استكه نياز به پرداخت كاري را برطرف ميكنند . به هر ترتيب ، اسپارك هاي مجهز به موتورهاي خطي قادرند سريعتر ، دقيق تر و عميق تر از ساير اسپارك ها كه موتور خطي ندارند براده برداري كنند . براي مثال يك اسپارك كه با موتور خطي كار مي كند مي تواند يك حفره (cavity) به عمق 70mm را در 2 ساعت وچهل دقيقه براده برداري كند در حالي كه در همان شرايط از لحاظ ابعاد الكترود و ساير پارامترها ، ماشينهاي مرسوم و قديمي با صرف زماني به اندازة 2 ساعت تا عمق 40mm براده برداري ميكنند . در كل موتورهاي خطي در اسپارك به قدري سريع محور Z را حركت مي دهند كه ميتوان چنين تصور كرد كه ماشين كاري حفره هاي عميق نيازي به زمان شستشو ندارند . موتورهاي خطي همراه با كنترل كننده هاي (SMC) Sodick نه تنها سرعت و دقت را مهيا ميسازند (مثلا در مدل AM35Lبا دقتي به اندازة mm 0001/0 و تعداد كورس 1440 كورس در دقيقه) بلكه آنها داراي حركت آرام و يكنواختي بوده وارتعاشات را كاهش داده و باعث خفه نمودن صداها ميشوند . علاوه بر تمام موارد فوق ، آنها از پيچ ساچمه اي (ball scrow) استفاده نمي كنند و در عمل لقي پيچ و مهره حذف مي شود . فايده ديگر اين استكه چون در استفاده از موتورهاي خطي هيچ گشتاوري اعمال نميگردد و چرخش محور وجود ندارد ، بنابراين سازندگان (اين نوع اسپارك) با مشكلاتي كه سازندگان ساير ماشينهاي ابزار با آنها روبرو هستند مواجه نمي شوند . اما نكته قابل توجه اين استكه دستيابي به حركت خطي آسان نيست . براي اين منظور شركت Sodick بايد سيستم تعادل محور عمودي را تكامل مي بخشيد بنحوي كه نيروي بزرگ مغناطيسي بوجود آمده را تحمل كرده كه براي اين امر لازم است كه محور عمودي و ستون صلبيت زيادي داشته باشند و بتوانند در برابر گرما و تغيير شكل يافتن در اثر حرارت توليد شده توسط موتور خطي مقاومت كند ، ضمنا بايد ستون به نحوي ساخته شود كه ارتعاشات به وجود آمده در اثر شتاب زياد محور Z را جذب كند . شركت Sodick تمام مشكلات فوق را با طراحي يك هد جديد حل كرده است . ماشين اسپارك مدل AM35L يك ميز ثابت دارد كه هد آن بر روي يك پل متحرك قرار گرفته است و علاوه بر محور Z موتورهاي خطي محور X و Y را هم حركت مي دهند . در محور Z ماشين از نوعي سراميك كه ساخت خود شركت Sodick مي باشد استفاده شده است كه ساختمان دستگاه را سبك تر ساخته و كاملا صلب و پايدار در مقابل حرارت مي باشد . آهن رباهاي موتور در دو طرف ستون سراميكي جاسازي شده اند و ستون ثابت تشكيل شده از يك سيم پيچ (coil) كه اين سيم پيچ در واقع يك منبع توليد گرما ميباشد . با توجه به گرماي توليد شده ، Sodick از كشوي سراميكي استفاده كرده است كه بتواند تغيير شكل هاي حرارتي را به حداقل رسانيده و صلابت هد را ثابت نگه دارد . در اين كشوي سراميكي با يك سيستم خنك كننده ، دما در حد رضايت بخشي نگه داشته مي شود و براي جلوگيري از پايين افتادن محور Z هنگاميكه نيروهاي مغناطيسي وجود ندارند يك سيلندر هوايي وزن هد و الكترود را تحمل ميكند . Sodick توضيح ميدهد كه كار محور Z AM35L بسيار سريع است و حركت و جهش هاي فوق العاده سريعي دارد . مانيتورهاي SMC Servo Control نشان مي دهند كه الكترود با چه سرعتي به منظور براده برداري به طرف پايين حركت ميكنند و شرايط براده برداري را سريعتر از مدل هاي قبلي تنظيم ميكنند . اين حركت عمودي فوق العاده سريع الكترود (36 m/min = 600mm/sec) همراه با 3000N نيرو درون حفره تلاطمي به وجود مي آورد كه براده هاي جدا شده از سطح براده برداري شده را بدون شستشوي آنها به حركت در ميآورد و از حفره خارج مي كند . البته عدم شستشو به اين معني است كه ماشين مي تواند بدون نياز به تنظيم كردن شيلنگ شستشو توسط اپراتور كار خود را ادامه دهد . تنظيم Positioning در سيستمهاي ball screw موتور پيچ ساچمه اي را بر طبق فرمان منتقل شده از سيستم كنترل مي چرخاند . يك مدل آنالوگ به ديجيتال (encoder) تعيين ميكند كه موتور بايد به چه اندازه اي دوران كند تا الكترود مسي را به موقعيت لازم جهت جرقه زني (sparking) هدايت كند . سيستم ذكر شده براي فرمان دادن و اندازه گيري خيلي پيچيده است و مسلما جريان اطلاعات بر دقت ماشين كاري تاثير گذار خواهد بود . اما در موتورهاي خطي موتور خودش (مستقيما بدون واسطه پيچ ) محور Z را حركت ميدهد . بنابراين فاصله اي كه بايد طي شود توسط مقياس گر خطي اندازه گيري شده و فورا و مستقيما به موتور ميرسد . رئيس Sodick ميگويد اين مكانيسم ساده يك پيشنهاد و دستاورد عالي با عكس العمل سريع و داراي قدرت مانور زيادي است كه با دقت و سرعت موجود در اين روش سازگار است . ماشين هاي AM35L از مقياس گرهاي شيشه اي نصب شده بر روي بدنه ستون استفاده مي كنند كه فقط براي تنظيم بينهايت دقيق ، طرح و برنامه ريزي شده اند . منبع : مجله قالب سازان شماره 21


ارسال توسط ميثم
 
تاريخ : پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
دريل كاري





اين مقاله در ارتباط با موضوع دريل كاري بوده كه براي مدرسان يا محققان درگير تحقيقات ماشين كاري مؤثر است.كه مدلهاي نيرو ،هندسه ابزار، طول لبه قلم، سرعت برشر وتغذيه، دليل اينكه دريل كاري انتخاب شده اين است كه دانش آموزاني كه با ماشين آشنايي ندارند  با استانداردهاي twist/jobben آشنا شوند. البته ابزار به خودي خود تغيير چنداني نكرده ولي مواد برشي آنها و ابزارهاي ماشيني (دستگاه تراش) دست خوش تغييرات شده است . _ ماشين كاري يكي از متداولترين پروسه هاي ساخت و توليدي است ،با 10تا15 % قيمت همه كالاهاي ثبت داده شده به آن كه به صورت پروسه اوليه در صنايع هوايي يا پروسه ثانويه باشد. دانشجويان بايد با خيلي از متغيرها در تماس باشند كه با ابزار و قطعه كار در ارتباط هستند.كلمه«توانايي ماشين كاري» براي چگونه آسان بودن ماشين كاري مواد مورد استفاده است ديگران بعنوان خصوصياتي تحت آن ابزار برشي عمل مي كنند. هدف اصلي از ماشين كاري اين است كه مواد را از بين برده براي توليد مؤلفه ها است.كه مي توانند توسط چندين متغيير تحت تاثير باشد: مواد جنس قطعه كار، جنس ابزار برشي پارامترهاي ماشين كاري همچون سرعت برشي، نرخ پيشروي و عمق برش، كه البته در بين آنها جنس قطعه كار مهمترين عامل است. خصوصيات مكانيكي و فيزيكي جنس قطعه كار، قابليت ماشين كاري آنرا مشخص مي كنند. يكي از اصلي ترين خصوصيات مكانيكي ، سختي يا استحكام مواد است كه سختي و استحكام در مواد فلزي با هم در ارتباط است. هر چند در مواردي با مواد نرمتر همچون Al مسئله لبه انباشته موجود است. كه باعث پايين آمدن توانايي ماشين كاري است موادي كه چكش خواري پايين داشته اند همچون فولاد خاكستري كه براده ها را به راحتي ايجاد مي كند . قابليت ماشين كاري خوبي دارد كه به علت حضور ورقه ها و پوسته هاي نازك گرافيت است .از طرف ديگر ابزار برشي بايد آنقدر سخت باشند كه جنس قطعه كار را در دماي بالا و فشار بالا قابليت ماشين كاري داشته باشد و البته بايد چقرمه باشد به خاطر آنكه اگر خيلي سخت باشد باعث ايجاد براده هاي شكننده مي شود .اگر از خنك كننده استفاده شود ابزار بايد داراي خصوصيات مقاومت در برابر شك گرمايي داشته باشد. همچنين در جنس ابزار برشي هيچگونه ماده اي كه باعث آسيب و صدمه به جنس قطعه كار شود نبايد موجود باشد براي مثال استفاده از ابزار برش مناسب در حين ماشين كاري آلياژهاي تيتانيوم بايد مد نظر گرفته شود كه گاهي اوقات باعث آلودگي سطح مؤلفه ها را باعث مي شود كه اين آلودگي ها در زماني شروع مي شود كه ابزار /براده/قطعه كار در معرض دماي بيش از حد 535 سانتي گراد تيتانيوم شروع به جذب بعضي از عناصر همچون O2 C2 N2 جدا از رفتارهاي بين ابزار برشي و جنس قطعه كار ،گرماي توليد شده در ناحيه برشي با ارتباط با سرعت برشي است. سرعت بالا باعث دماي ايجادي بالا است .نرخ پيشرفتي، عامل زياد مؤثر در محيط برشي فلز است. كه وابسته به عمق برشي محوري و شعاعي است .نرخ پيشروي بالا ،افزايش در توان مورد نياز است گرماي بيش از حد باعث افزايش سايش ابزار مي شود .

دريل كاري

حقيقت اينكه سوراخ با قطر 10 تا 20 ميلي متر و نمي تواند به صورت مؤثر توليد شود كه اهميت آن در برش به روش مدرن نشان داده شده است همچنين توضيح تأثير برشي بر اساس نظريه هاي تئوري سخت است .

دقت در گردي سوراخ استحكام وابسته به درجه بالا در خمش دريل مي باشد مخصوصاً نيروهاي محوري و گشتاور موجود در نوك دريل كه عموماً توسط مته تشكيل و شكل مي گيرد و به خاطر شعاع كوچك داراي زاويه RAKE (شيب)بوده و سرعت برشي را خيلي پايين مي آورد .سرعت برشي مته، مسلماً صفر بوده و در مركز مته مي باشد آناليزهاي تئوري چندين بار صورت گرفته و جايگاه خود را در هندسه مته دارد.گشتاور دريل را بر اساس نيروي برشي يا انرژي مشخص مي توان تعيين كرد. در هر ماشين كاري، نيروي برشي اصلي (مماسي) به عنوان سطح مقطع براده و نيروي برشي مشخص محسوب مي شود. از ضرب نيروي برشي اصلي با سرعت برشي، قدرت مورد نياز به دست مي آَيد .



كار عملي

قبل از اينكه مدل پيش بيني استفاده شود دانشجويان مي بايست آزمايشات لابراتواري را براي تعيين عاملهاي مؤثر بر مدل انجام دهند .براي اندازه گيري دوران و گشتاور موجود مي توان از دينامومتر استفاده كرد. درصورت در دسترس نبودن دينامومتر مي توان از اسپيندل توان براي تعيين گشتاور استفاده كرد.كه براي بررسي گشتاور موجود و نيروهاي محوري(فشاري) ، كه در حين دريل كاري روي قطعه كار اعمال مي شود مورد استفاده قرار مي گيرد. براي آنكه نيروهاي محوري(فشاري) مورد بررسي و اندازه گيري قرار گيرند مقدار قدرتي كه موتور تغذيه يا پيشروي مصرف مي كنند را مي توان در نظر گرفت و مدل بر طبق آن تنظيم شود. تستي كه صورت مي گيرد براي حساب كردن رنج موقعيت براي عمليات دريل كاري كه شامل: 1_ سرعت برشي( 20 تا50 ميلي متر بر دقيقه) 2_ نرخ پيشروي(1/0 تا4/0 mm/rev )3_ قطر مته دريل 4- قطر سوراخ pilot توجه داشته باشيد كه قطر و پيشروي بر اساس واحد ميلي متري بوده و گشتاور با نيوتن متر حساب شده است.



تاثير سرعت برشي:

سرعت برشي در فرمول پيش بيني ظاهر نشده است تا اينكه گشتاور و نيروي فشاري ثابت فرض مي شود، در رنج سرعت تست شده گشتاور پيش بيني شده با عمليات آزمايشگاهي نزديك بوده ولي كمي بالاتر بوده است.

از قبل ديده شده كه لبه مته، موجب مقدار بالاي نيروي محوري ( فشاري) را تشكيل مي دهند. كه نيروي فشاري باعث دقت سوراخ و گردي آن مي شود.

استفاده از اين مدل و سيستم ارزيابي به عنوان ابزار آموزشي، نيازمند ابزار پيچيده اي نيست و تقريباً در هر دانشگاه يا كالج موجود است.

هنگامي كه اين مدل با مشخصات آزمايشي همراه مي شود باعث افزايش تجربيات آموزشي دانش جويان و همچنين تجربيات آموزشي پر معني تري را براي دانشجويان به ارمغان مي آورد.

منبع:

sakhtolid.ir



ارسال توسط ميثم
 
تاريخ : پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
ماشینکاری سریع (High Speed Machining)





ماشین کاری سریع چیست؟ هنوز سؤالات و اشکالات و تعریفهای متناقض زیادی پیرامون این موضوع وجود دارد. در ادامه، این سؤالات پاسخ دهی شده و به طریقی که به حذف فضای نامفهوم ایجاد شده پیرامون ماشین کاری سریع کمک کند، مورد بحث قرار گرفته اند. پس زمینه تاریخی
عبارت ماشین کاری سریع (HSM)، عموماً به فرزکاری انگشتی با سرعت دورانی بالا و پیشروی سریع بر می گردد؛ به عنوان نمونه، پاکت تراشی در بدنه آلومینیومی هواپیماهابا نرخ براده برداری بالا. در طی 60 سال گذشته، ماشین کاری سریع در مورد گستره وسیعی از تولید قطعات فلزی و غیر فلزی با وضعیت سطحی خاص در ماشین کاری مواد با سختی 50 HRC و بالاتر اعمال گردیده است.
برای بیشتر قطعات فولادی که تا حدود 32-42 HRC سخت شده اند، گزینه های ماشین کاری عبارتند از:
 ماشین کاری خشن و- نیمه پرداختی در شرایطی که هنوز سخت نشده اند (آنیل)
 عملیات حرارتی برای دست- یابی به سختی نهایی (در حدود 63 HRC)
 ماشین کاری الکترودها و اسپارک قطعات خاص- قالبها (خصوصاً گوشه ها با شعاعهای کوچک و حفره های عمیق با دسترسی محدود برای ابزارهای برشی)
 پرداخت و فوق پرداخت سطوح استوانه ای، تخت و حفره ها توسط- کاربید سمانته مناسب، Cermet (نوعی آلیاژ سرامیک و فلز)، کاربید سرامیک مخلوط شده یا نیترید بورون مکعبی چند کریستالی (PCBN). در مورد خیلی از قطعات و اجزاء، فرآیند تولید شامل آمیزه ای از این گزینه ها بوده و در مورد قالبها باید پرداخت کاری دستی -که زمان بر است- را نیز اضافه نمود. در نتیجه، هزینه های تولید بالا رفته و زمان تدارک (Lead time) بیش از اندازه طولانی خواهد شد.
یکی از اهداف و مقاصد صنایع قالب سازی این بوده و هست که نیاز به پولیش زدن دستی را کاهش داده و یا حذف نمایند و متعاقباً کیفیت را بهبود بخشیده و هزینه های تولید و زمان تدارک را کاهش دهند. فاکتورهای اقتصادی و فنی اصلی برای پیشرفت ماشین کاری سریع
بقا – همیشه افزایش رقابت در بازارهای فروش کالا با تهیه استانداردهای جدید همراه است. نیاز به بهره وری در زمان و هزینه روز به روز بیشتر و بیشتر می شود. این موضوع سبب می شود تا پروسه ها و فناوریهای تولیدی نوینی شکل بگیرد. ماشین کاری سریع، امید بخش و ارائه دهنده راه حلهای جدید است... . مواد - پیشرفت مواد جدیدی که ماشین کاری آنها مشکل است، بر نیاز به یافتن راه حلهای جدید ماشین کاری تأکید می نماید. صنایع فضایی، آلیاژهای فولادی ضد زنگ و مقاوم به حرارت مخصوص به خود را داراست. صنایع اتومبیل سازی، کامپوزیتهای دو فلزی، آهن فریتی و حجم رو به رشد آلومینیوم را داراست. صنعت قالبسازی اساساً با مشکل ماشین کاری فولادهای ابزاری سخت شده از مرحله خشن کاری تا پرداخت کاری روبه روست. کیفیت - نیاز به قطعات و اجزاء محصولاتی با کیفیت بالاتر، نتیجه رقابتهای رو به افزایش است. چنانچه ماشین کاری سریع درست به کار گرفته شود، راه حلهای زیادی در این زمینه ارائه می دهد. یک نمونه جایگزین کردن پرداخت کاری دستی با ماشین کاری سریع است که خصوصاً در قالبها و یا قطعات با هندسه سه بعدی پیچیده از اهمیت بالایی برخوردار است. فرایندها – نیاز به زمان بازده کوتاهتر از طریق کاهش تعداد باز و بست کردنها و روشهای ساده تر، در خیلی از موارد می تواند توسط ماشین کاری سریع برآورده شود. یک هدف نوعی در صنعت قالب سازی این است که ابزارهای سخت شده کوچک در یک set-up ماشین کاری شوند. فرایندهای پر هزینه و زمان بر EDM را نیز می توان توسط ماشین کاری سریع کاهش داده و یا حذف نمود. طراحی و پیشرفت - امروزه یکی از ابزارهای اصلی برای رقابت، فروش محصولات تازه و نوظهور می باشد. در حال حاضر عمر متوسط قطعات خودروها در حدود 4 سال، قطعات کامپیوترها و خدمات جانبی آن 1.5 سال، و عمر گوشیهای تلفن، 3 ماه و ... است. یکی از شرایط لازم برای چنین پیشرفت در تغییر سریع طرحها و محصولات و کاهش زمان عرضه آنها استفاده از تکنیکهای ماشین کاری سریع است. محصولات پیچیده - استفاده از سطوح چند کاره (multi-functional surfaces) بر روی قطعات در حال افزایش هستند، همچون طرحهای جدید پره های توربین که قابلیت ها و تواناییهای جدید و بهینه ای بدست می دهد. طرحهای قبلی اجازه می دانند که پره ها را توسط دست یا با روبات پولیش زنی نمود، اما پره های جدیدی که بسیار پیچیده تر شده اند، می بایستی از طریق ماشین کاری و ترجیحاً ماشین کاری سریع، پرداخت شوند. در این مورد نمونه های خیلی بیشتری از قطعات با دیواره نازک که می بایستی ماشین کاری شوند، موجود است. (تجهیزات پزشکی، الکترونیک، محصولات دفاعی و اجزاء کامپیوترها) اولین تعریف از ماشین کاری سریع:
در تئوری Salomon، ماشین کاری با سرعت برشی بالا... فرض می شود که در سرعتهای برشی خاص (5 تا 10 مرتبه بزرگتر نسبت به ماشین کاری معمولی)، دمای براده برداری در لبه برشی شروع به کاهش می نماید... .
در نتیجه ... به نظر می رسد که شانسی برای بهبود تولید در ماشین کاری با ابزارهای معمولی در سرعتهای برشی بالا بدست دهد... .
تحقیقات نوین، متأسفانه نتوانسته است این تئوری را به طور امل تأیید نماید. کاهش نسبی دما در لبه برنده برای مواد مختلف، در سرعتهای برشی خاص رخ می دهد. این کاهش دما برای فولاد و چدن کوچک بوده و برای آلومینیوم و دیگر فلزات غیر فرو بزرگتر می باشد.
به عنوان یک تعریف منطقی از ماشین کاری سریع می توان گفت: ماشین کاری در سرعتهای به طور مشخص بالاتر نسبت به سرعتهای معمول مورد استفاده در کارگاهها. این سرعت به عوامل زیر بستگی دارد:
1. ماده ای که می بایستی ماشین کاری شود – به عنوان مثال: آلیاژهای آلومینیوم، سوپر آلیاژهای نیکل، فولادها، آلیاژهای تیتانیوم، چدن یا کامپوزیتها
2. نوع فرایند ماشین کاری – برای مثال: تراشکاری، فرزکاری یا سوراخکاری
3. ماشین ابزار مورد استفاده – برای مثال: قابلیت های توانی، سرعت، پیشروی ماشین؛ دیگر مشخصات ماشین ابزار همچون پایداری استاتیکی و دینامیکی
4. ابزار برشی مورد استفاده – به عنوان نمونه: فولاد تند بر، ابزار کاربیدی، سرامیکی یا الماسه
5. ملزومات قطعه کار – شکل، سایز، هندسه، سفتی، دقت و پرداخت
6. ملاحظات دیگر – دسترسی به براده، ایمنی و اقتصاد تعریفهای عملی از ماشین کاری سریع:
• ماشین کاری با سرعت بالا در حقیقت تنها سرعت برشی بالا نیست. این موضوع را می بایستی به عنوان فرایندی که در آن عملیات با روشهای بسیار خاص و با تجهیزات تولیدی بسیار دقیق انجام می گیرد، در نظر گرفت.
• ماشین کاری با سرعت بالا، لزوماً ماشین کاری با اسپیدلهای با سرعت بالا نمی باشد. خیلی از کاربردهای ماشین کاری سریع با اسپیندلهایی با سرعتهای متوسط و با ابزارهای بزرگ انجام می گیرد.
• ماشین کاری سریع در پرداخت کاری فولادهای سخت شده در سرعتها و پیشرویهای بالا، اغلب 4-6 برابر سریعتر نسبت به ماشین کاری معمولی انجام می پذیرد. مزایای استفاده از ماشین کاری سریع:
• حداقل فرسایش ابزار حتی در سرعتهای بالا
• فرایندی با قابلیت تولید بالا برای قطعات کوچک
• کاهش تعداد مراحل فرایند
در این نوع ماشین کاری دمای قطعه کار و ابزار پایین نگه داشته می شود که باعث می شود در خیلی از موارد عمر ابزار طولانی تر شود. از طرف دیگر در ماشین کاری سریع، عمق ماشین کاری کم بوده و زمان درگیری برای لبه برنده بسیار کوتاه است. (در تصویر زیر به وضوح تفاوت میان ماشین کاری معمولی و ماشین کاری سریع از لحاط حرارت ایجاد شده و منطقه حرارت دیده ابزار در هر دو روش آشکار است.) بنابراین می توان گفت که سرعت پیشروی به اندازه کافی بالا هست که حرارت نتواند گسترش پیدا کند. نیروی برشی کوچک باعث تغییر شکلهای جزئی در ابزار می شود. از آن جایی که نوعاً در این نوع ماشین کاری، عمق برش کم است، نیروهای برشی شعاعی بر روی ابزار و اسپیندل کوچک است. لذا یاتاقانهای اسپیندل، ریلهای راهنما و ballscrewها حفظ می شوند.
برخی معایب استفاده از ماشین کاری سریع:
• نرخ سریغ افزایش و کاهش سرعت و توقف های مکرر اسپیندل باعث می شود که راهنماها، یاتاقانهای اسپیندل و ballscrewها سریعتر فرسوده شوند.
• نیاز به دانش خاص فرایند، تجهیزات برنامه نویسی و رابطی برای انتقال سریع داده ها
• توقف اورژانسی عملاً لازم نیست. خطاهای انسانی، خطاهای سخت افزاری یا نرم افزاری، پیامدهای بزرگی به همراه خواهد داشت.
• نیاز به طراحی خوب فرایند. ابزارها
در بیشتر کاربردها ابزارهای کاربیدی مورد نیاز است. خمواره باید در این نوع ماشین کاری از گریدی از ابزارهای کاربیدی استفاده کرد که علاوه بر سختی (مقاومت در برابر سایش)، دارای چقرمگی (مقاومت در برابر شوک و ضربه) نیز باشد؛ چرا که ماشین کاری سریع اغلب با شوکهای زیادی همراه است. ضربه، ارتعاشات و تغییرات دمایی، همگی در سرعتهای بالاتر، شرایط بحرانی تری دارند. در مورد ابزارهای با چقرمگی بالاتر، احتمال لب پر شدن یا ترک خوردن به علت این شوکها کمتر می باشد. بهترین حالت از نظر سختی و چقرمگی، در ابزارهاب کاربیدی با دانه بندی ریز بدست می آید. بسیاری از کاربیدهای ریزدانه ای که امروزه موجود هستند، چقرمگی بهتر، و تغییرات سختی کمتری نسبت به گریدهای درشت تر از خود نشان می دهند. ماشین کاری سریع اغلب ماشین کاری در درجه حرارت بالا نیز هست. انتخاب ابزار نه تنها بر اساس مقاومت سایشی، بلکه می بایستی بر اساس قابلیت حفظ مقاومت سایشی در دماهای بالا نیز انجام پذیرد.
معمولا در ماشین کاری سریع از ابزارهای کاربیدی با پوشش TiAlN استفاده می شود؛ چرا که این پوشش با ایجاد یک سد حرارتی از ابزار محافظت می کند. این پوشش در حدود 35% نسبت به TiN به لحاظ حرارتی مقاومتر است. خاصیت دیگر TiAlN مقاومت سایشی است که سبب شده در ماشین کاری قطعات ریخته گری شده مؤثر باشد. از آنجایی که این پوشش در ماشین کاری در دمای بالا مؤثر است، اغلب به منظور کاهش شوک از خنک کار استفاده نمی شود. به منظور جایگزینی خاصیت روانکاری خنک کار، لایه ای از پوشش روانکار بر روی TiAlN استفاده می شود. در مقایسه با کاربیدها موادی که در جدول زیر لیست شده اند، مقاومت سایشی بالاتری در سرعتهای برشی بالاتر از خود نشان می دهند، اما در برابر شوکها ضعیف تر می باشند. در یک فرایند پایدار، استفاده از یکی از موارد زیر می تواند طول عمر بیشتری نسبت به ابزاراهای کاربیدی بدست دهد. فلزات غیر فرو فلزات فرو
PCD CBN
Cermet سرامیک
موضوعات مرتبط
در مورد ماشین کاری آلیاژهایی با قابلیت ماشین کاری پایین از جمله آلیاژهای تیتانیوم و سوپر آلیاژهای نیکل، ترجیح داده می شود که به جای ماشین کاری سریع از ماشینکاری با توان عملیاتی بالا (High-Througput Machining) استفاده نمود چرا که به مدرت این فلزات بتوانند در سرعتهای بالاتر از 300 smm ماشین کاری شوند. عبارتی که اغلب برای پوشش دادن به هر دو مبحث HSM و HTM به کاری می رود، ماشین کاری با راندمان بالا (High Efficiency Machining) می باشد. به عبارت دیگرHEM به معنای بار برداری با نرخی سریعتر نسبت به کاربردهای معمولی می باشد. در پایان توجه شما را به چند نمونه ای که با تکنولوژی ماشینکاری سریع ساخته شده اند، جلب می نماییم. به زمان ها و تفاوت های آنها توجه کنید!
زمان ماشین کاری:
ماشین کاری معولی: 131 دقیقه
ماشین کاری سریع: 78 دقیقه
زمان ماشین کاری:
ماشین کاری معولی: 97 دقیقه
ماشین کاری سریع: 42 دقیقه
چند شرکت معتبر جهانی در زمینه ماشین کاری سریع: • BIG Kaiser Precision Tooling
• CGTech
• Carpenter Technology Corp.
• Cincinnati Machine, A UNOVA Company
• Delcam Inc.
• Fadal Machining Centers
• Gibbs and Associates
• BIG Kaiser Precision Tooling
• CGTech
• Carpenter Technology Corp.
• Cincinnati Machine, A UNOVA Company
• Delcam Inc.
• Fadal Machining Centers
• Gibbs and Associates
• Giddings & Lewis Machine Tools
• Giddings & Lewis Machine Tools
منابع:
D.G. Flom, Implementation of High Speed Machining, High speed Machining, pp445-449, published by SME
R. Komanduri, J. McGee, R. A. Thompson, J. P. Covey, F. J. Truncale, V. A. Tipnis , On a methodology for establishing the machine tool system requirements for high speed machining, High speed Machining, pp37-47, published by SME
http://www.coromant.sandvik.com
http://www.mmsonline.com/articles/hsmgp
http://highspeedmachining.mae.ufl.edu/
http://manufacturingcenter.com
http://www.cncmagazine.com



ارسال توسط ميثم
 
تاريخ : پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390

روش هاي توليد ماشيني کامپوزيت ها

 

عنوان: روش هاي توليد ماشيني کامپوزيت ها
نويسنده: حامد منصف (دانشجوي مهندسي مكانيك گرايش سيالات دانشگاه گيلان)

منبع اطلاعاتي: www.hamedmonsef.com

 


 

 انواع روش توليد قطعات کامپوزيتي:


1- روش هاي توليد ساده لايه چيني دستي و پاششي که شامل روش هاي توليد با قالب باز هستند . تيراژ دراين نوع توليد ، محدود يک الي سه قطعه در روز است و کيفيت محصول به اپراتور بستگي دارد .

2- روش هاي توليد خاص پالتروژن ، پيچش الياف و لايه نشاني پيوسته که جهت توليد قطعات خاص مانند لوله ، پروفيل ، ورق و غيره مورد استفاده قرار مي گيرند .

3- روش توليد قطعات صنعتي SMC ، BMC ، RTM ، GMT ، LFT و ... که روش هاي LFT و GMT مربوط به گرما نرم ها و روش هاي RTM ، BMC و SMC مربوط به گرما سخت ها هستند .

بازار توليد قطعات صنعتي در اروپا در سال 1999 معادل 352 هزارتن بوده که سهم هريک از اين روش ها به صورت زير است :
 

SMC : 190 هزارتن معادل 54 درصد
BMC : 90 هزارتن معادل 6/25 درصد
LFT و GMT : 42 هزارتن معادل 9/11 درصد
RTM : 30 هزارتن معادل 5/8 درصد


 روش توليد SMC :
Sheet Moulding Compoundيا SMC ترکيبي از خانواده گرما سخت هاي تقويت شده با الياف شيشه بين 60- 20 درصد است که معمولا ً از پنج ماده اصلي زير تشکيل شده است :
- رزين پلي استر غير اشباع ويژه SMC که داراي يک پيک گرمازا بين 290-220 درجه سانتي گراد است .
- افزودني LS , LP
- الياف شيشه معمولا ً از نوع رووينگ
- پر کننده کربنات کلسيم ، کائولن و هيدروکسيد آلومينيوم

فرايند توليد قطعه SMC شامل سه مرحله است :
تهيه ورق يا لايه SMC ، توليد قطعه قالب گيري و عمليات تکميلي . تهيه ورق SMC به اين شکل است که ابتدا مواد اوليه مطابق فرمولاسيون درون مخلوط کن و با دور بالا مخلوط مي شوند . پس از آن که خمير حاصله به گرانروي مناسب رسيد ، غليظ کننده Thickener به آن اضافه مي شود . خمير حاصل به وسيله پمپ ، به دستگاه توليد ورق SMC منتقل و بر روي دو لايه فيلم پلي اتيلني ، به عنوان فيلم حامل Carrier ، ريخته مي شود . ميزان خمير به وسيله دو تيغه قابل تنظيم است . سپس الياف شيشه به طول 25 ميلي متر 50-12 ميلي متر بريده شده و به صورت منظم بر روي خمير ريخته مي شود . لايه حاصل همراه با فيلم ديگر که فقط شامل خمير است و فاقد الياف است تشکيل يک لايه را مي دهند . پس از عبور از يک سري غلتک ، الياف به صورت کامل با خمير آغشته مي شود ، سپس ورق بسته بندي مي شود . پس از حدود سه الي پنج روز محصول آماده عمليات قالب گيري است . لايه هاي SMC برش خورده ، درون قالب گرم فولادي قرار مي گيرند و پرس طي دو مرحله بسته شده و دو مرحله فشار اعمال مي شود . در نهايت ضمن عمليات پخت قطعه درون قالب محصول توليد مي شود .


تجهيزات مورد نياز عبارتند از :

پرس هيدروليک با قابليت Close speed دردو مرحله مرحله اول mm/s 250-100 و مرحله دوم mm/s 20-5/2 و قابليت اعمال فشار در دو مرحله و قالب از جنس فولاد با قابليت گرم شدن به وسيله الکتريسيته يا روغن .
مزاياي اين روش ، توليد در حجم زياد ، امکان ساخت قطعات ساده و پيچيده ، توليد قطعه با کيفيت سطحي A ، هزينه بسيار کم نيروي انساني به ازاي واحد محصول ، قيمت پايين محصول تمام شده و مشخصات مکانيکي يکنواخت با تلرانس 6 درصد بوده و معايب آن ، نياز به سرمايه گذاري زياد ، عمليات پيچيده تر بازيافت نسبت به گرمانرم ها است . روش SMC به طور گسترده اي در صنايع الکتريکي به کار مي رود . ميزان مصرف اروپا در سال 1999 معادل 82 هزار تن تابلوهاي برق ، قطعات الکتريکي ، محفظه چراغ بزرگراه و اتوبان بوده است . علت استفاده از SMC در صنايع الکتريکي ، نارسانايي الکتريکي ، پايداري در حرارت بالا ، عدم نياز به رنگ آميزي ، مقاومت در برابر شرايط آب و هوايي ، مقاومت مکانيکي زياد ، مقاومت شيميايي ، پايداري ابعادي ، قابليت بازيافت و آزادي عمل در طراحي است .
اين روش در صنعت حمل و نقل نيز کاربردهاي فراواني دارد . ميزان مصرف آن در اروپا در سال 1999 معادل 67 هزار تن شامل بدنه خودرو ، قطعات با استحکام زياد ، بدنه قطارهاي سريع السير ، قطعات کاميون و اتوبوس بوده است . علت استفاده از SMC در صنايع حمل و نقل وزن کم محصول ، پايداري ابعادي ، آزادي عمل در طراحي ، توانايي توليد قطعه با کيفيت سطحي A ، هزينه کم سرمايه گذاري نسبت به توليد قطعه فلزي ، سرعت عمل در مونتاژ ، مقاومت در برابر شرايط آب و هوايي و توليد قطعه با ضخامت هاي متغير است .
روش SMC در صنعت ساختمان نيز به کار گرفته شده است . به طوري که ميزان مصرف آن در اروپا در سال 1999 معادل 41 هزارتن شامل ساخت پانل هاي ساختماني ، حمام آماده ، صندلي ، ميز و ساير موارد بوده است .

 روش توليد BMC  :
Bulk Moulding Compound يا BMC ترکيبي از خانواده گرما سخت هاي تقويت شده با الياف شيشه است که طول الياف در آن 6 ميلي متر 12-4 ميلي متر و ميزان الياف در خمير بين ده تا حداکثر بيست درصد است . فرايند توليد قطعه BMC شامل سه مرحله است . تهيه خمير BMC ، توليد قطعه قالب گيري و عمليات تکميلي . تهيه خمير BMC بدين شکل است که ابتدا مواد اوليه مطابق فرمولاسيون درون مخلوط کن با دور بالا مخلوط و پس از اين که خمير به دست آمده به گرانروي مناسب رسيد به مخلوط کن ديگري از نوع دو باز و با تيغه Z پمپ مي شود . سپس به آن غليظ کننده Thickener و الياف شيشه به طول 6-4 ميلي متر اضافه و مخلوط مي شوند . خمير حاصل درون فيلم پلي اتيلني بسته بندي مي شود و پس از حدود سه الي پنج روز ، محصول آماده عمليات قالب گيري است . تکه هاي BMC آماده درون قالب گرم فولادي قرار مي گيرند و پرس طي دو مرحله بسته و دو مرحله فشار اعمال مي شود . در نهايت ضمن عمليات پخت درون قالب ، قطعه توليد مي شود .


تجهيزات مورد نياز عبارتند از :

پرس هيدروليک با قابليت Close speed در دو مرحله مرحله اول mm/s 250-100 و مرحله دوم mm/s 20-5/2 و قابليت اعمال فشار در دو مرحله و قالب از جنس فولاد با قابليت گرم شدن بوسيله الکتريسيته يا روغن .
مزاياي اين روش عبارتند از : توليد در حجم زياد ، امکان ساخت قطعات ساده و پيچيده ، توليد قطعه با کيفيت سطحي A ، هزينه بسيار کم نيروي انساني به ازاي واحد محصول و بهاي کم محصول تمام شده و معايب آن شامل نياز به سرمايه گذاري زياد در عمليات پيچيده بازيافت نسبت به گرمانرم ها است .

 روش توليد GMT :
Glass Mat reinforced Thermoplastic يا GMT ترکيبي از خانواده گرمانرم هاي معمولا ً پلي پروپيلن تقويت شده با الياف شيشه اند که در آن الياف شيشه به صورت مت يا تک جهته استفاده مي شود . فرايند توليد قطعه GMT شامل چهار مرحله است : تهيه الياف مت مخصوص GMT ، تهيه ورق GMT ، توليد قطعه قالب گيري و عمليات تکميلي . در اين روش يک blank GMT گرمانرم PP درون کوره قرار داده شده و جهت آماده سازي عمليات قالب گيري گرم مي شود . سپس با قرار دادن آن درون قالب و بسته شدن پرس طي دو مرحله و اعمال فشار در يک مرحله ، قطعه توليد مي شود .

تجهيزات مورد نياز عبارتند از :

پرس هيدروليک با قابليت Close speed در دو مرحله مرحله اول mm/s 500-200 ، مرحله دوم mm/s 20-10 و قابليت اعمال فشار دريک مرحله ، قالب از جنس فولاد يا آلومينيوم با قابليت تثبيت درجه حرارت و کوره از نوع هواي گرم يا مادون قرمز .

مزاياي روش GMT عبارتند از :

توليد در حجم زياد ، امکان ساخت قطعات ساده و پيچيده ، هزينه بسيار کم نيروي انساني به ازاي محصول ، قابليت بازيافت ، تنوع در محصولات ، قيمت متوسط محصول و امکان استفاده از ربات جهت اتوماسيون کامل توليد و معايب آن شامل نياز به سرمايه گذاري زياد ، عدم توانايي توليد محصول با کيفيت سطحي A و قابليت اشتعال است .

 روش توليد LFT  :
روش هاي مختلفي وجود دارد که اساس همگي آنها ترکيب زمينه پلي پروپيلن يا انواع ديگر گرمانرم ها با الياف شيشه بلند درون اکسترو در طي دو مرحله و سپس آماده سازي آن و قرار دادن ورق آماده درون پرس ، بسته شدن پرس طي دو مرحله و اعمال فشار در يک مرحله است .

تجهيزات مورد نياز عبارتند از :

اکسترودر ، پرس هيدروليک و قالب از جنس فولاد يا آلومينيوم با قابليت تثبيت درجه حرارت .

مزاياي روش LFT عبارتند از :

توليد در حجم زياد ، امکان ساخت قطعات ساده و پيچيده ، هزينه بسيار کم نيروي انساني به ازاي محصول ، قابليت بازيافت ، تنوع در محصولات ، قيمت کم محصول ، امکان استفاده از ربات جهت اتوماسيون کامل توليد و معايب آن شامل نياز به سرمايه گذاري زياد ، عدم توانايي توليد محصول با کيفيت سطحي A و قابليت اشتعال است .

 روش توليد RTM  :
تزريق رزين به داخل يک قالب بسته معمولا ً قالب کامپوزيتي که الياف شيشه ويژه اين روش قبلا ً درون آن قرار گرفته است .

تجهيزات مورد نياز اين روش عبارتند از :

قالب بسته معمولا ً از جنس کامپوزيت ، دستگاه تزريق رزين ، دستگاه خلأ ، بالابر و لوازم مناسب برش و يا شکل دهي الياف .
 

از مزاياي روش RTM مي توان به ساخت قطعات با ابعاد بزرگ ، نياز به سرمايه گذاري اوليه کم قالب و تجهيزات ، قابليت توليد قطعه با کيفيت سطحي A و مشخصات مکانيکي مناسب و از معايب آن به عدم قابليت توليد قطعات پيچيده ، قيمت تمام شده متوسط جهت محصول ، عمليات پيچيده تر بازيافت نسبت به گرمانرم ها اشاره کرد .



ارسال توسط ميثم
 
تاريخ : پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
آشنايي با دستگاه CMM

« در سال1950 دو پيشرفت در عرصه اندازه گيري روي داد . يكي از آنها سيستم شبكه هاي انكساري ( Diffraction Gratings ) بود كه توانست اندازه گيري حركت محورها را با دقت بالايي انجام دهد و ديگري به كار بردن ياتاقان هاي خطي بدون اصطكاك در محور ماشين ها و كنترل اتوماتيك آن ها بود . اين مسأله به طراحي CMM ها انجاميد .ماشين هايي كه ميز آن ها قابليت حمل قطعات بزرگ را دارند و اندازه گيري را در سه محور متعامد انجام مي دهند . ماشين هاي اوليه يك گلويي داشتند كه يك Probe با دماغه مخروطي در آن نصب مي شد . محورها حركت مي كردند تا Probe روي سوراخي كه مختصات آن اندازه گيري مي شد قرار گيرد . سپس داخل سوراخ رانده مي شد و نيرويي كه توسط مخروط وارد مي شد به اندازه اي بود كه محورهاي كم اصطكاك امكان مركز شدن را مي يافتند . به اين ترتيب موقعيت سوراخ نسبت به مبدأ مشخص مي گرديد و بر روي شمارنده دكاتروني نمايش مي يافت . اين شمارنده بعدها با ديودهاي نوري تعويض گشت . همچنين پيشرفت هاي ديگري بر كارايي CMM هاي بزرگ افزود . يكي تعويض پراب هاي قبلي با پراب هاي تماسي (Touch Trigger) و ديگري كاربرد كامپيوتر در كنترل ، ثبت و پردازش حركت محورها بود . ماشين هاي امروزي از همان اصول پيروي مي كنند .
Probe هاي تماسي
براي CMM ها كه به كامپيوتر متصل هستند ، لازم است كه عضوي به محض رسيدن به قطعه تحريك شده و علايم مربوطه را به منظور ذخيره و پردازش به كامپيوتر ارسال كند . نمونه اين عضوها پراب هاي تماسي مي باشد . اين پراب شامل يك سوزن با انتهاي كروي است . قطر كره مشخص است و وقتي كره با سطحي تماس مي يابد يك سيگنال به كامپيوتر فرستاده مي شود تا موقعيت هر سه محور در لحظه تماس ذخيره گردد . از آنجايي كه تمام CMM ها از پرابهاي ساخت Renishaw استفاده مي كنند ، پراب هاي تماسي با نام Renishaw شناخته مي شوند . سيگنال انتقالي از پراب بايد از يك واسطه عبور كند تا به زبان ماشين در آيد . پراب مي تواند مستقيماً با كابل انعطاف پذير به اين واسطه متصل گردد ويا آنطور كه در CMM ها كاربرد بيشتر دارد پراب در اطراف يك بدنه هفت ديود دارد كه با تماس پراب با قطعه، اشعه فروسرخ از خود منتشر مي كنند . اين سيگنال توسط يك جزء حساس به فروسرخ كه در اطراف ماشين وصل شده است جذب شده و قبل از ورود به كامپيوتر به وسيله يك واسطه مناسب ، پردازش مي گردد.
شبكه هاي انكساري خطي
يك سري نوار يا ديسك شيشه اي يا فلزي مي باشند كه بر روي خطوط با فاصله بسيار دقيق و مساوي قرار داده شده اند تا يك شبكه تشكيل يابد . اين شبكه ها به صورت جفت به كار مي روند يكي از آنها ثابت است و شبكه مقياس (Scale ) ناميده مي شود و در واقع نيز درجه بندي اندازه گيري مي باشد و شبكه ديگر متحرك است و به عنوان شبكه شاخص ( Index ) شناخته مي شود . اگر شبكه شاخص موازي و همراستا روي شبكه مقياس قرار گيرد با جابجايي شاخص مقدار نور عبوري از بين شبكه ها وابسته به تركيب بوجود آمده بين محل صفحات شاخص و مقياس تغيير مي كند . اما اگر صفحات با يك زاويه روي هم قرار بگيرند نوارهاي نوري (Fringe ) حاصل مي گردد كه فاصله آن ها بسيار بيشتر از فاصله صفحات است (چيزي شبيه به پراش نور توسط منشور ) . اگر شبكه شاخص كسري از فاصله صفحات در جهت A جابجايي پيدا كند ، نوارهاي نوري نيز همان كسر از فاصله بين نوارها در جهت B جابجا مي شوند . به اين ترتيب از اندازه گيري جابجايي نوارهاي نوري مي توان براي اندازه گيري جابجايي شبكه هااستفاده كرد .اگر شبكه شاخص فاصله خاصي را حركت كند ، با شمردن تعداد نوارهاي نوري عبور كرده از يك نقطه مي توان جابجايي شبكه شاخص را محاسبه كرد . در واقع اين شبكه ها به عنوان يك بزرگنماي حركت به كار مي روند. براي شمردن اين تعداد از ديودهاي نوري با خروجي جريان سينوسي استفاده مي شود ، خروجي به يك صفحه نمايش منتقل مي گردد ... با اين روش نمي توان جهت حركت را تشخيص داد ، به عبارتي اگر شبكه 10 واحد در يك جهت حركت كرده و 5 واحد برگردد دستگاه اين مطلب را مانند حركت 15 واحدي در نظر مي گيرد. اين مشكل نيز با استفاده از دو ديود نوري با اختلاف فاز ربع فاصله دو نوار حل شده است... همچنين استفاده از دو سري شبكه دقت كار را به شدت افزايش مي دهد . با استفاده از اين اصول و پيشرفت هاي الكترونيكي، اندازه گيري جابجايي تا 1μm به راحتي انجام گرفت . »
تهیه کننده:ابوذر شعبانی
Metrology For Engineers , 5th Edition , 1991 , J.F.W.Galyer & C.R.Shotbolt با تلخيص
iran-eng.com


ارسال توسط ميثم

اسلایدر