Masele Plastice

Rezumatul lucrării :

Prezenta lucrare este structurată pe 8 capitole desfășurate în ordinea următoare:

Capitolul 1 este bazat pe națiunile introductive generale care descriu evoluția maselor plastice. Se prezintă starea în care se găsesc macromoleculele si metodele lor de injectare.

Capitolul 2 descrie procesul de injecție a maselor plastice, și factorii care influențează procesul. Procesul de injecție este coordonat de o serie de parametrii care determină si caracteristicile de calitate ale produselor injectate.

În capitolul 3 este prezentată tehnologia de obținere a piesei, senzor de arbore cotit, cu toate informațiile necesare si etapele procesului de obtinere.

Capitolul 4 prezintă proiectarea matriței de injecție pentru obținerea reperului.

În capitolul 5 se descrie un posibil catalog de defecte, asupra reperului.

Testele de functionalitate sunt descrise în capitolul 6.

Programarea unei operații intermitente pentru o fază a procesului este prezentată în capitolul 7.

Capitolul 8 descrie bibliografia lucrării.

Rezumat în limba engleză :

This paper is divided in 8 chapters conducted in the following order:

Chapter 1 is based on general introductory nations that describe the evolution of plastics. It shows the state in which they are macromolecules and their methods of injection.

Chapter 2 describes the plastic injection process, and factors that influence the process. The injection process is coordinated by a number of parameters that determine the quality and characteristics of the products injected.

Chapter 3 presents technology of play, crankshaft sensor, with all necessary information and steps of obtaining.

Chapter 4 shows the injection mold design to achieve the landmark.

Chapter 5 describes a catalog of possible defects on the landmark.

Functionality tests are described in chapter 6.

Scheduling an intermittent operation for a phase of the process is presented in chapter 7.

chapter 8 describes the bibliography.

MOTIVAREA ALEGERII TEMEI

Tema proiectului meu este denumită “Studiul prelucrării prin injectare a reperului –senzor de arbore cotit – și proiectarea asistată a matriței necasare realizării reperului”

Motivul alegerii acestei teme derivă din dorința de a obține o dezvoltare profesională cât mai amplă pe domeniu maselor plastice deoarece de ceva timp lucrez pe acest domeniu ingineresc, si a devenit o atracție pentru mine și o ocazie de a da startul unei cariere bazată pe o dezvoltare continuă .

Totul a început din timpul facultații cănd am luat primul contact teoretic cu dezvoltarea maselor platice, iar pe urmă contactul practic în cadrul companiei în care am fost angajat de mai bine de un an de zile, la momentul de față.

Injectarea maselor plastice va fi unul dintre giganții industriei inginerești care se va dezvolta continuu si va oferii o îmbunătățire continuă a cunoștințelor unui inginer de domeniu respectiv.

Cuprins :

INTRODUCERE 5

Cap.1. 1. Notiuni introductive generale 6

1.1 Starea macromoleculelor 7

1.2 Metode de injectare 9

Cap.2. Procesul de injectie a maselor plastice 14

2.1.Principiul de injecție 14

2.2.Factorii care influențeaza procesul de injecție 16

2.2.1.Parametrii sistemului 18

2.2.1.1. Presiunile de lucru 19

2.2.1.2. Temperatura materialului injectat 20

2.2.1.3 Temperatura matriței 21

2.2.1.4 Durata unui ciclu de injectare 22

2.3.Factorii de calitate ai produselor injectate 24

2.3.1 Contracția materialului 24

2.3.2 Tensiunile interne ale produsului injectat 24

Cap.3. Tehnologia piesei obținute-Senzor de arbore cotit 25

3.1 Alegerea materialului folosit. 25

3.2 Materialul folosit în obținerea reperului. 27

3.3 Proprietățiile materialului plastic PA6.6 29

3.3.1. Proprietăți fizice : 29

3.3.1.1 Fracția de goluri 29

3.3.1.2 Transmiterea presiunii 30

3.3.1.3. Modificarea volumului 31

3.3.2 Proprietăți optice 32

3.3.2.1 Absorbția și transparența 32

3.4. Etapele intermediare obținerii senzorului de arbore cotit 33

3.5 Studiul de umplere al cavităților matriței, formarea pieselor 37

Cap. 4 Proiectarea matriței necesare pentru realizarea reperului. 46

4.1 Proiectarea și dimensionarea rețelei de injecție 47

4.2 Stabilirea lungimii culei 47

4.3 Alegerea traseului și geometriei canalelor de alimentare 47

4.4 Subansamblele matriței 49

4.5 Mentenanța matriței de injecție. 59

4.5.1 Tipuri de mentenanță ale matritelor.: 60

4.6 Descrierea operatiilor uzuale utilizate la matritele de injectie 61

Cap.5. Catalog de defecte posibile. 63

Cap.6 Teste de funcționalitate aplicate senzorilor de arbore cotit 69

Cap.7 Programarea operației de bobinare a senzorului de arbore cotit 71

Cap. 8 Bibliografie 78

INTRODUCERE

Lucrarea de față îsi propune să prezinte principalele aspect teoretice existente si unele metode practice de obtinere a unor produse , în urma unor analize si studii efectuate practic pe baza procesului de injecție a maselor plastice.

În ultima perioadă industria materialelor plastice a cunoscut o dezvoltare explozivă de mare amploare, datorată, pe de o parte apariției unor numeroși noi polimeri cu caracteristici foarte diferite, pe de altă parte perfecționării tehnologiilor de prelucrare a acestora, a determinat extinderea vertiginoasă în ultimii 20 de ani a aplicațiilor materialelor plastice, apariția a numeroase produse din polimeri sintetici sau naturali modificați, înlocuitori ai metalelor sau ai altor materiale deficitare, care au invadat mediul artificial în care evoluează viața oamenilor, influențând în mod determinant evoluția economico-socială a întregii omeniri.

Modul de utilizare a maselor plastice s-a perfectionat devenind o industrie inginerească bine pusă la punct cu o diversitate foarte largă în diferite domenii, cu o precizie de dezvoltare a unor produse care în urmă cu ceva timp erau destul de complex de obținut.

La ora actuală utilizarea lor cuprinde o arie destul de mare de acoperire si importanță, devenind printre cele mai rapide moduri de prelucrare a reperelor obținând o productivitate destul de mare .

Conținutul lucrării este structurat pe baza a 8 capitole dintre care 5 capitole sunt o aprofundare practică care prezintă diferite studii de elaborare și creare e unui reper utilizat în practica automotivă.

La răndul lui domeniu automotiv s-a dezvoltat destul de amplu pe baza prelucrărilor maselor plastice reușind sa devină domeniul ingineresc numărul 1 în aplicabilitatea utilizării diferiților polimeri .

În continuare este prezentat acest domeniu cu metodele practice realizate pe baza procesului de injectare prin canale de distrubuție a materialului plastic, poliamidei.

Cap.1.

1. Notiuni introductive generale

Prelucrarea prin injecție a atins o dezvoltare foarte mare, fiind unul dintre cele mai importante procedee tehnologice de prelucrare a materialelor plastice.Se aplică tuturor materialelor termoplastice și, într-o proporție foarte redusă și materialelor termorigide.[1]

Principalul dezavantaj al procedeului de injecție este costul ridicat al matrițelor de injectat, fapt pentru care, fabricarea produselor prin acest procedeu devine economică numai în cazul unor serii de fabricație suficient de mari. Acest dezavantaj i-a determinat pe cercetători să acorde o importanță deosebită modelării și simulării procesului de injectare în vederea conceperii formei optimizate a obiectelor obținute prin acest procedeu și proiectării matrițelor adecvate pentru obținerea formelor dorite.[ 1, 2]

În momentul actual materialele plastice sunt considerate ca fiind materiale nemetalice cu structura amorfă, care se obțin prin topirea în comun a mai multor constituenți. Acești constituenți pot fii: rășini, materiale de constituție, plastifianți, coloranți, lubrefianți și alte materiale auxiliare.

Cea mai importantă calitate a maselor plastice este capacitatea de a se modela foarte ușor, alături de aceasta existând și alte proprietăți ca: rezistențe mecanice comparabile uneori cu ale oțelurilor, conductivitate termică și electrică reduse, rezistență la oxidare, impermeabilitate, greutate specifică redusă, rezistență foarte bună la acțiunea acizilor și bazelor.[2]

Constituentul principal al maselor plastice este rășina care influențează toate proprietățile fizice, mecanice, electrice , oferind și numele masei plastice pe care o formează.

Rășinile se definesc ca fiind un amestec de substanțe macromoleculare, care după modul de obținere pot fi rășini naturale și rășini sintetice.

Constituenții rășinilor naturale sunt: chihlimbarul, șelacul, colofoniu, copalul, utilizate mai rar în industrie datorită costului ridicat și a cantității limitate.

Rășinile sintetice au o largă utilizare practică și sunt de mai multe categorii:

– rășini de polimerizare, obținute dintr-un singur tip de monomeri uniți în polimeri, cu aceeași structură ca și a monomerilor, dar cu proprietăți diferite.

– rășini de policondensare, care sunt polimeri obținuți din reacțiile chimice ale mai multor monomeri

Comportare la încălzire clasifică rășinile în:

– rășini termoplaste cu proprietatea de a se înmuia la încălzire și de a-și păstra la răcire forma dată, fără a suferi transformări chimice;

– rășini termorigide care prin încălzire devin plastice, iar după răcire se întăresc ireversibil datorită trasformărilor chimice suferite.

Principalul rol al rășinilor este acela de întăritor pentru ceilalți constituenți ai maselor plastic.[4]

Materialul de constituție influențează în mare măsură proprietățile fizico-mecanice ale maselor plastice formând scheletul mecanic al acestora. Se clasifică în materiale de constituție naturale sau sintetice.

După origine, materialele de constituție naturale se clasifică în:

– vegetală: făină de lemn, fire de bumbac, in, cânepă ;

– animală: fire de mătase, de lână;

– minerală: praf de marmură, cuarț, țesătură de azbest .

Materialele de constituție sintetice sunt alcătuite din diferite țesături de sticlă, de mase plastice sau de filtre.

Toate materialele de constituție trebuie să corespundă următoarelor cerințe: omogenitate, finețe de măcinare, rezistență la umiditate, umectabilitate și capacitate de impregnare cu rășini, să nu favorizeze aderarea masei plastice la matriță, să nu se mărească uzura matriței și să fie ieftine.

Plastifiantul. În scopul unei prelucrări mai ușoare plastifiantul are rolul de a mări elasticitatea și fluiditatea maselor plastice, de asemenea, de a micșora fragilitatea și rigiditatea acestora.[5]

Condițiile pe care trebuie să le îndeplinească plastifianții sunt: volatilitate scăzută, să păstreze proprietățile dielectrice ale rășinilor, să fie neinflamabili, incolori, inodori, stabili la lumină și la căldură și să nu fie toxici. Masele plastice conțin între 0,05…40 % plastifiant care influențează în mod direct plasticitatea produsului.[5]

Coloranții sau pigmenții (oxizii de crom, cadmiu, praful de aluminiu, albastru antrachinonic etc.) se folosesc pentru a imprima maselor plastice culorile dorite.

Substanțele lubrifiante au rolul de a preveni aderarea masei plastice la sculele cu care se prelucrează. Ca substanțe lubrefiante se folosesc: acidul oleic, stearina, stearatul de calciu .[4, 5,16]

Materialele auxiliare imprimă maselor plastice anumite proprietăți secundare sau neutralizează complet resturile de catalizatori, acizii din masele plastice. Exemple de materiale auxiliare: oxid de magneziu sau oxid de calciu.

Clasificarea maselor plastice se poate realiza după mai multe criterii cum sunt: compoziția chimică, materia primă folosită la fabricarea acestora, tehnica de prelucrare în produse finite, proprietățile.

În funcție de structura masei plastice sau a rășinii de bază, clasificarea se face în următoarele grupe:

mase plastice pe bază de compuși macromoleculari obținuți prin reacții de polimerizare în lanț;

mase plastice pe bază de compuși macromoleculari obținuți prin reacții de polimerizare și policondensare în lanț;

mase plastice pe bază de macromolecule naturale modificate chimic;

mase plastice pe bază de hidrocarburi grele transformate pirogenetic[6]

1.1 Starea macromoleculelor

Comportarea mecanică a macromoleculelor organice se regăsesc în trei stări și anume:

– starea plastică;

– starea elastică;

– starea rigidă.

Starea plastică

● sub acțiunea unor forțe deformante, materialele plastice suferă deformații ireversibile;

● valoarea deformațiilor ireversibile, pentru o forță dată, crește odată cu temperature și cu timpul.

B. Starea elastică

● materialele plastice suferă o deformație reversibilă sub acțiunea forțelor deformante;

● valoarea deformațiilor reversibile scade odată cu temperatura;

● sub acțiunea forței deformante are loc o reorientare a macromoleculei, dar fără

modificarea energiei interne, iar odată cu încetarea acțiunii forței macromolecula revine în poziția cea mai favorabilă.

Starea rigidă

● materialele plastice, sub acțiunea forței deformante, suferă o deformație foarte mică, reversibilă;

● valoarea deformației nu depinde de temperatură, cel puțin pentru un anumit domeniu dat.

Dacă un material plastic se analizează din punctul de vedere al comportării mecanice se poate afirma că:

● acesta se poate găsi în una sau în mai multe din stările enumerate (plastică, elastic sau rigidă), în funcție de domeniul de temperatură în care se află, sau în funcție de tratamentele fizice care i se aplică;

● comportarea acestuia la deformare diferă, în funcție de acești parametri. [1, 6] Clasificarea materialelor plastice în funcție de caracteristicile mecanice, sau în funcție de alți factori :

● variația modulului de elasticitate sau de torsiune cu temperatura;

● greutatea specifică;

● rezistența la tracțiune;

● rezistența la șoc;

● temperatura maximă pentru solicitare termică îndelungată etc.

Se observă că materialele plastice prezintă:

● greutate specifică mult mai mică decât a oțelului;

● rezistența mecanică este uneori suficient de ridicată.

Structura plasticului în stare amorfã si semi-cristalinã

În stare amorfã, macromoleculele sunt aranjate într-o stare de dezordine sau sunt legate una de alta ca si fibrele de bumbac brut (vatã), (vezi fig. 1). Acesta este cazul specific pentru toate materialele termorigide (cu moleculele în formã de retea) si pentru termoplaste cu molecule filiforme si de volum mare.

În starea sa, naturalã (fãrã pigmenti sau materiale de umpluturã) cea amorfã,

plasticul este translucent sau completet transparent.

În cazul materialelor termoplaste cu molecule subtiri, moleculele se aliniaza una dupa cealalta sau una peste cealalta. În anumite puncte se creaza retele ( Fig. 2) , denumite retele cristaline. Datoritã acestui motiv aceste materiale plastice sunt prezentate ca fiind semicristaline.

Moleculele mai mici, au legãturile mai slabe între ele, datoritã acestui fapt

se mãreste gradul de cristalizare. PE neplastifiatã (cu putine legaturi moleculare) are, de asemenea un grad ridicat de cristalizare fata de PE(poli-etilena) plastifiatã (molecule puternic legate intre ele). Odatã cu cresterea gradului de cristalizare creste: densitatea, rigiditatea si stabilitatea.

Plasticul semicristalin este opac, adicã are o culoare lãptoasã chiar si fara aditivi si coloranti. Acesta devine translucent numai daca este depăsit punctul de

topire (dacă apare topire la nivel cristalin).[7,8,18]

Structură amorfă Structură semicristalină

Fig. 1.1 Structura amorfa Fig. 1.2(1-zonă amorfă,2-zona cristalină)

1.2 Metode de injectare

O caracteristică principal a noțiunilor introductive de mai sus despre materialele plastice, in general, este metoda prin care acestea pot fii puse in evidenta datorită procedeelor de prelucrare, a diferitelor tipuri de procese la care pot fi supuse.

Injectarea direct-se folosește cel mai des in urmatoarele cazuri:

atunci când piesele au dimensiuni foarte mari si se folosesc matrițe cu un singur cuib.

piesele au pereți groși,presiunea de compactizare se aplică foarte bine

pieselor care impun o umplere simetrică a cuiburilor

materialelor care au vâscozitate mare,la temperatura de injectare

Are caracteristic faptul că întreaga sectiune a canalului diuzei matriței vine in contact cu direct cu cuibul.

Aigură o umplere adecvată a cuibului, cu rapiditate si cu pierderi minime de presiune si previne contractile, care in cazul acestor piese sunt mari.

Materialul din canalul de injectare denumit si culee, se îndepărtează de piesă dupa scoaterea ei din matriță prin tăiere sau frezare ulterioră. Dezavantajul prezentat este dat de urma lăsată pe piesă dupa desprinderea culeei. [8,9]

Fig.1.3 Reper

Dimensiunile canalului duzei ( și implicit al culeei) depend, în principal, de dimensiunile piesei si, in particular, de grosimea peretelui.

Răcirea materialului,la acest sistem,este controlată mai mult de grosimea piesei decât de dimensiunea culeei. În mod normal contrația materialului de lângă culee va fi scăzută dar în culee va fi mare, acest lucru conduce la apariția unor tensiuni de întindere ridicate in zona de contact dintre culee și piesă.

Injectarea prin canale de distribuție- se utilizează la matrițele cu mai multe cuiburi, pentru distribuirea materialului injectat de la duza mașinii prin canalul și prin canalele secundare spre cuiburi.

Rețeaua de injectare este definite de trei caracteristici:

modul de amplasare al canalelor

diametrele și lungimile acestora

forma și dimensiunile secțiunii canalelor

Fig 1.4. Ansamblu injectat

Pentru amplasarea optima a cuiburilor se recomandă ca:

drumul de curgere al materialului plastic să fie cât mai scurt posibil

umplerea tuturor cuiburilor trebuie să se facă,pe cât posibil concomitent

dimensionarea canalelor să minimizeze rebuturile

să permităeliminarea ușoară a pieselor și rețelelor de alimentare

să maximizeze eficiența energetică

să asigure controlul timpului necesar umplerii, compactizării și al ciclului complet de injectare

De fiecare dată când un canal este ramnificat,trecerea de la canalul principal la cel secundar trebuie să se facă prin porțiuni racordate.

La toate intersecțiile canalelor, canalul principal trebuie adoptat un pic mai lung astfel încât să treacă de punctul de ramificație.

Alegerea drumul de curgere depinde de:

mărimea piesei

numărul de cuiburi

caracteristica materialului injectat

capacitatea de injectare a mașinii

În funcție de modul de amplasare al cuiburilor și de lungimea drumului parcurs de topitură, sistemele de injectare pot fi:

neechilibrate ( canale cu același diametru dar cu lungimi diferite)

achilibrate artificial (canale cu diametre și lungimi diferite)

echilibrate natural ( canale cu diametre și lungimi egale) [10, 11]

Canale cu lungimi diferite Fig.1.5

Sitem neechilibrat

Canale cu lungimi egale

Sistem echilibrat artificial Fig 1.6

Canale cu lungimi egale

Sistem echilibrat natural Fig.1.7

Injectarea peliculară ( în film)- se utilizează pentru piese lungi, plane și subțiri ( cu suprafață mare).

Materialul plastic ajunge de la canalul de injectare central într-un canal de distribuție,de unde printr-o zonă de mica adâncime, dar pe toată lătimea piesei, se face umplerea cuibului în mod uniform.

Asigură o contracție mult mai uniform,favorabilă mai ales pentru materialele ranforsate cu fibre, la care deformarea trebuie menținută la minim.[11]

Fig 1.8 Model 3D piesă Fig 1.9 Model 3D piesă

Injectarea tip umbrelă- se utilizează pentru piese tubulare realizate în matrițe cu un singur cuib, cu diametru miezului mic sau mediu.

În acest caz,injectarea în centrul piesei este cea mai conevenabilă, datorită drumului minim pe care il parcurge materilul plastic pentru umplerea cuibului.

De la canalul central, materialul ajunge în cuib printr-un canal în formă de pâlnie sau disc.

Fig.1.10 Sectiune piesă Fig.1.11 Piesă

Sistemul se aplică când condițiile de concentricitate sunt importante. Are avantajul ca elimină apariția fronturilor de sudură

Injectarea inelară- este asemănătoare cu injectarea tip umbrella cu deosebirea că materialul ajunge în cuib dintr-un canal inelar.

Canalul inelar poate fi plasat fie la exteriorul sau la interiorul piesei, fie deasupra piesei. Canalul plasat la exterior este utilizat pentru injectarea pieselor rotunde sau cilibdrice, în matrițe multi-cuiburi.

În acest caz canalul de alimentare este orizontal și, datorită acestei amplasări, apare un front de sudură pe partea opusă canalului, dar care nu se transferă pe piesă.

Fig.1.12 Poziție canal Fig. 1.13 Secțiune canal

Alimentarea canalelor inelare exterioare se realizează prin canale radiale de la canalul central dispus pe axa piesei.[11,12]

Cap.2. Procesul de injectie a maselor plastice

2.1.Principiul de injecție

Prelucrarea prin injecție reprezintă procesul tehnologic prin care materialul pe baza de compuși macromoleculari, adus în stare de curgere, este introdus, sub

presiune, într-o matriță de formare. După umplerea matriței, materialul este

menținut sub presiune și întărit prin răcire în cazul termoplastelor și prin încălzire în cazul polimerilor termoreactivi.[2]

Avantajele formării prin injecție constă în posibilitatea obținerii unor obiecte cu forme complicate și mărimi diferite, dintr-o gamă foarte largă de polimeri. Operațiile sunt automate, iar mașinile au randament ridicat.

Formarea prin injecție este un proces ciclic, fiecare ciclu cuprinde operațiile:

– dozarea materialului;

– încălzirea și topirea acestuia în cilindrul mașinii;

– închiderea matriței;

– introducerea topiturii, sub presiune, în interiorul matriței;

– solidificarea și răcirea topiturii;

– deschiderea matriței;

– scoaterea produsului injectat. [1]

Reprezentarea grafică a relației dintre presiunea în matriță și timpul de injecție este o curbă caracteristică ciclului de injecție, figura 2.1

Fig. 2.1 Diagrama ciclului de injecție

1-presarea materialului in cilindru

2-umplerea matriței cu material

3-compactizarea naterialului

4-așteptarea sigilării

5-răcirea materialului

6-deschiderea matriței [3]

Datorită diversității componentelor injectate in ceea ce priveste dimensiunile si geometria acestora, precum si datorită diversității materialelor plastice utilizate in scopul injectarii, găsirea parametrilor optimi in scopul producerii de componente comforme din punct de vedere calitativ cu productivitate maximă la costuri minime, reprezintă o sarcină nu intotdeauna usoara a reglorului masinii de injectie.[3]

Fig 2.2 Injecția materialului-vedere de ansamblu

Materialul sub formă de granule este introdus prin pâlnia de alimentare 1 în cilindrul mașinii 2. Înmuierea materialului se realizează în interiorul cilindrului atât datorită frecării care apare la rotirea melcului 3, cât si sub influența temperaturii generala de sistemul de incălzire 4. Materialul astfel fluidizat este transportat de melc și este injectat în cavitatea matriței 5. Mișcarea de rotație a melcului este primita de la motorul electric 6, prin intermediul roților dințate 7, iar mișcarea rectilinie de avans, la injectarea propriu-zisă, este data de motorul hidraulic 8.[2,3]

2.2.Factorii care influențeaza procesul de injecție

Reperele realizate prin injecție trebuie să corespundă scopului pentru care sunt construite.

Calitatea, stabilitatea dimensională a pieselor depinde de o serie de factori de influență din timpul procesului de injecție.

Procesul de injectare se poate prezenta ca un sistem alcătuit din mașina și matriță de injectat, sistem de tip informatic. Sistemul se caracterizează prin mărimi de intrare, mărimi de ieșire, parametri și mărimi perturbatoare. Prin analiza sistematică a dependențelor dintre mărimile de intrare și mărimile de ieșire este posibilă optimizarea procesului, (figura 2.3).[1,4]

I P E

Fig. 2.3 Sistemul matriță – mașină de injectat

Semnificația mărimilor care intervin în figura 2,2 este:

I – mărimi de intrare (Tc1…Tc3 -temperaturile cilindrului de injectare; TD – temperatura duzei; pc – contrapresiunea la dozare; n -rotația melcului; Tm – temperatura materialului; pu – presiunea de umplere; pul – presiunea ulterioară; tu – timpul de umplere; tpui – timpul presiunii ulterioare; tr – timpul de răcire; tt – timpul total; TM1, TM2 – temperaturile matriței, Sp – perna de material; N – forța de închidere a

matriței);

P – parametri;

E – mărimi de ieșire (m – masa piesei injectate; Δm – dispersia masei piesei; 1 – dimensiunea; Δl – dispersia dimensională; F – abaterea de formă;ΔF- dispersia abaterii de formă) [3]

2.2.1.Parametrii sistemului

Calitatea unui produs finit obținut prin injecție este condiționată de o serie de parametrii interdependenți cum ar fii :

presiunea de injectare

temperatura materialului injectat

temperatura matriței

durata unui ciclu de injecție și a diferitelor faze din cadrul unui ciclu de injecție

caracteristicile sistemului de injectare (dimensiunile și forma duzei, a canalelor matriței) [4]

Proprietățile și calitățile componentului sunt determinate preponderant de către procesul de injectie in matriță. Factorii limită în acest caz sunt ciclurile de temperatură și de presiune din cavitatea matriței. Cazul ideal ar fi ca presiunea si temperatura sa fie uniformă în oricare punct din cavitatea matriței, iar presiunea, împreună cu ciclurile de temperatură să rămână constante, în timp, de la un lot de piese la altul. Astfel modalitatea de răcire a pieselor va fi identicã la toate loturile de piese si nu vor fi solicitări interne sau distrugeri ale pieselor, fiecare component

fiind identic cu un altul din același lot.

Presiunea si distribuția de temperatură din interiorul matriței ar trebuii să fie pe căt posibil, uniformă, dar este imposibil de realizat doar cu ajutorul injectiei. Diferențele de temperatură de asemenea tip, se pot găsi la umplerea cilindrului care poate fi fãcutã întru-un timp foarte scurt. Obiectivul este atingerea celei mai uniforme stãri în procesul de umplere.

Rezistența la curgere în timpul încarcãrii matritei este un factor foarte important. O rezistentã scăzuta la curgere a fluidului asigura o umplere rapidă a matritei si o reducere a diferentei de presiune în zona învecinatã.

Pentru a înțelege influența pe care o poate avea fiecare dintre parametrii enumerați sau interdependența dintre aceștia este necesar în primul rând, să se definească noțiunile de bază.

Cei mai importanți paramatrii funcționali sunt :

presiunile de lucru

temperatura materialului injectat

temperature matriței

durata unui ciclu de injectare [9,11,12]

2.2.1.1. Presiunile de lucru

Pe parcursul procesului se dezvoltă o serie de forțe care exercită presiuni importante asupra materialului termoplastic.

Fig. 2.4-Presiuniile in interiorul cilindrului si matriței

pi- presiune interioară; pe- presiune exterioară; ph- presiune hidraulică

1-matriță; 2-unitatea de injecție; 3-melc;4-motor hidraulic

-presiunea exterioară pe reprezintă presiunea exercitată de piston asupra cilindrului mașinii de injectat. Prin intermediul materialului presiunea exterioară se transmite în interiorul matriței.

-presiunea interioară pi reprezintă presiunea din interiorul matriței.

Presiunea interioră este mai mică decât presiunea exterioră datorită

faptului că o parte se pierde la trecerea materialului prin duza

mașinii, duza matriței, canalele de alimentare.

_ -presiunea ulterioră pu, sau presiunea de compactizare, reprezintă

presiunea exercitată de melc asupra materialului din cavitatea matriței, după umplerea matriței cu material. Această presiune compensează contracția rezultată în urma răcirii materialului topit.

-presiunea în punctul de sigilare ps este corespunzătoare

momentului solidificării materialului în digul de la intrarea în cuibul matriței, sigilându-se astfel materialul în matriță;

-presiunea interioară remanentă pr, reprezintă presiunea din piesa injectată, în momentul deschiderii matriței.[15]

2.2.1.2. Temperatura materialului injectat

Influențeaza aproape proporțional viteza de injectare, cu cât temperature crește cu atât scade vâscozitatea si pierderile de presiune si crește capacitatea de curgere a materialului.

Valoare optima trebuie sa fie cât mai scăzută pentru a evita degradarea materialului si pentru a reduce durata de răcire, asigurând astfel si creșterea productivității.

Limita inferioară este determinate de creșterea forțelor interne și deci a forțelor de frecare si de creșterea presiunii specific de prelucrare.

Temperatura materialului injectat se obtine din doua surse principale:

prin incalzirea cilindrului cu rezistente ( mai rar, pentru anumite materiale – duroplaste, elastomere – cu apa )

prin frecare in timpul dozării – peste 50% – 60% din temperatura masei de material; prin construcția melcului s-ar putea obține de pana la 100% din temperatura necesara plastifierii, insa in practică nu este o solutie convenabilă datorită faptului ca temperatura dezvoltată astfel nu este tocmai controlabilă; de aici si rolul rezistențelor de a compensa controlat diferența de temperatura necesara.[9, 15]

Temperatura cilindrului se regleaza în trepte în scădere cu căte 5 ºC – 10 ºC pentru fiecare zonă înspre zona de alimentare; diferenta dintre duzã si zona de alimentare nu ar trebui sã depãseascã 20 … 30°C. În lipsa unei alte indicații, setati temperatura în zona duzei egalã cu temperatura celei mai apropiate zone.

Zonele de temperatură pe cilindru – ordinea de numerotare :

Fig. 2.5 Zonele de încălzire de pe unitatea de injecție

1 – T805 – rezistența încălzire duză

2 – T801 la T804 : zone de încălzire pe cilindru

Toleranțele la temperaturile cilindrului :

T801T la T80XT ( x = nr zone de încalzire pe cilindru )[2,5]

Pentru un proces stabil se recomandă menținerea unor limite căt mai strânse. Uzual in practica se tolereaza cu ± 10ºC respectiv cu ± 15ºC pentru duza .[11]

2.2.1.3 Temperatura matriței

Trebuie sa fie cât mai mare , mai ales pentru materialele cu contracții mari.

Temperatura recomandată depinde de materialul prelucrat, in cazul nostru vorbind de Poliamidă 6.6 este de 70 C. Ea trebuie sa fie cât mai uniformă pentru o contracție uniformă a materialului si pentru a prevenii deformația piesei.

Creșterea temperaturii are dezavantajul ca prelungește ciclul injecție deoarece sigilarea cuibului se face cu intârziere.

In functie de dotarile masinii de injectie este posibil controlul temperaturilor de incalzire a matritei direct din meniul acesteia. Masinile de injectie care au aceasta facilitate, au ( pe langa modulul electronic si softul corespunzator ) o priza cu 24 de pini pentru un cablul special, situata pe spatele masinii de injectie .

Se pot controla astfel, pana la 6 zone de temperatura. Daca sunt necesare mai multe zone, este montata o priza suplimentara langa cea existenta.

Sistemul de injectare cu canale încălzite permite realizarea de economii la fabricarea pieselor din materiale plastice si este recomandabil sa fie utilizat datorită următoarelor avantaje:

– permite economisirea materialelor plastice din canalele de distributie

– asigura eliminarea manoperei necesare pentru îndepartea culeei

– asigura obținerea pieselor mici, in matrițe cu multe cuiburi, când volumul canalelor de distribuție este mai mare sau egal cu volumul pieselor care se injectează

– permite obținerea pieselor in matrițe cu un singur cuib, pentru care se impune o calitate superioară a suprfeței, care nu s-ar putea obține prin injectare laterală.[17]

2.2.1.4 Durata unui ciclu de injectare

Este factorul cu acțiunea cea mai complex deoarece el definește un process cyclic, în care au loc numeroase fenomene.

Ciclul de injectare poate fi definit ca timpul necesar pentru realizarea unei piese (sau a mai multor piese, la matrițe cu cuiburi multiple) si este dat de suma tuturor timpilor necesari pentru desfășurarea următoarelor faze:

apropierea si inchiderea matriței

umplerea cuibului

compactizarea

răcirea piesei

deschiderea matriței

eliminarea piesei

faze de intârziere pentru siguranța procesului

Durata unui ciclu depinde de tipul materialului prelucrat:

material termoplastic cu structură amorfă

material termoplastic cu structură semi-cristalină [1]

Alegerea parametrilor funcționali nu se poate face in mod independent ci trebuie să se tină cont de :

condițiile de curgere ale materialului

interdependența dintre factorii tehnologici

viteza de injectare

dependența presiune-timp de injectare

Fig. 2.5 Dependența presiune-timp de injectare [2]

o viteză ideală ar fi situate intre viteza medie de injectare si viteza scazută de injectare pentru a obtine o calitate căt mai bună a suprafeței piesei ibținute.

influența temperaturii asupra drumului de curgere [18]

Fig. 2.6 Influența temperaturii asupra drumului de curgere

Cu cât drumul materialului in interiorul matriței la o temperature ridicată este mai lung, cu atât calitatea piesei obținute poate fi mai rea

( defecte de suprafață, suprafață rugoasă).[8]

2.3.Factorii de calitate ai produselor injectate

Calitatea superioară a produselor injectate este determinată îndeosebi de doi

factori:

a-contracția polimerului;

b-tensiunile interne ale produsului injectat.[1]

2.3.1 Contracția materialului

Acest fenomen apare in urma răcirii materialului după injectarea sa in matriță si după ce piesa a luat forma cuibului de formare(cuibul matriței).

Contracția poate fi datorată umplerii rapide a cuibului cu material si a unui timp de racire mult prea mic cu o termperatură de temperare mult prea mica.

Presiunea din interiorul cuibului nu poate compensa apariția contracției deoarece este o presiune mult prea mica în comparațir cu presiunea materialului injectat care poate fi influențată de secțiuniile mult prea mici prin care poate să treacă acesta. Drept consecință, la injectarea punctiformă, contracția piesei injectate este foarte mare, fenomen de care trebuie să se țină seama la proiectarea zonei active a matrițelor pentru a nu se obține deformări nedorite ale produsului finit, mai ales în cazul în care acesta prezintă secțiuni variabile sau pereți groși.

Toate problemele de prelucrare legate de asigurarea dimensiunilor pieselor se pun pe seama modificărilor de volum care sunt cauzate de răcirea și “înghețarea” neuniformă care determină contracția ulterioară. La turnarea fără goluri a pieselor cu pereți groși, din PERLON sau NYLON, contracția în volum este de (8÷10)% ceea ce corespunde unei contracții liniare de (2,7÷3,3)%. La injectare, contracțiile liniare sunt relativ mici, de (0,5÷2)%, ca urmarea a curgerii ulterioare a materialului plastifiat în miez, a presiunii ulterioare și a pereților relativ

subțiri ai pieselor injectate [9].

2.3.2 Tensiunile interne ale produsului injectat

Apar în primul rând datorită modificărilor de volum locale și în timp, la răcirea înceată a pieselor cu pereți groși de la temperatura de “înghețare” până la temperatura camerei. La răcirile intensive apare la suprafață un înveliș solid care nu se mai poate adapta la micșorarea volumului și a suprafeței atunci când are loc, în final, răcirea miezului. Așa se petrec lucrurile la fabricarea barelor pline, unde apar tensiuni de tracțiune orientate tangențial, axial și radial, o stare de tensiune multiaxială, din care cauză, frecvent,

după fabricare, barele se fisurează dinspre miez spre exterior.

Piesele și profilele cu pereți subțiri nu dezvoltă, în general, tensiuni interne atât de mari încât să conducă la apariția fisurilor, chiar atunci când în fabricație sunt condiții de racier nefavorabile. În asemenea cazuri, tensiunile sunt eliminate ușor prin absorbție de umiditate sau încălzire (post-tratare).[9,13]

Cap.3. Tehnologia piesei obținute-Senzor de arbore cotit

Rolul senzorului de arbore cotit este de a citi turațiile motorul si de a trasmite informația computerului de bord care dă comanda de pornire a autovehiculului.

În cazul în care senzorul de arbore cotit s-ar defecta,pornirea mașinii ar fi imposibilă.

Fig 3.1 Senzor de arbore cotit

În acest capitol vom analiza cum a fost realizat studiul de umplere a cavitățiilor matriței de injectie cu 4 cuiburi de formare, a 4 piese identice, în 3 etape de injectie,cu 3 seturi de parametrii diferiți.

Se va prezenta tipul materialului folosit cu caracteristicile sale, proprietățiile acestuia, de unde s-a plecat pentru a se ajunge la produsul finit si studiul de umplere efectiv cu descrieriile complete.

3.1 Alegerea materialului folosit.

Alegerea materialului termoplastic pentru realizarea unei piese injectate trebuie să țină seama de comportarea acestuia în condițiile acestui gen de prelucrare, precum și de condițiile impuse piesei injectate.

Factorii care țin de tehnologie impun materialului termoplastic mai multe condiții:

Uniformitatea granulelor: în vederea unei dozari uniforme in cilindru granulele trebuie să fie uniforme și să aibă același volum.

Continut redus de apa: prezența apei în materialul plastic supus topirii determină evaporari in cilindrul mașinii de injectare, ceea ce produce perturbări în procesul de injectie. La multe materiale este necesar să se realizeze o bună uscare înainte de prelucrare.

Stabilitate termică și chimică: în timpul procesului de injecție, materialul plastic este supus unor presiuni si temperaturi într-o perioadă mai lungă de timp; materialul trebuie sa rămână stabil, să nu se degradeze termic si sa nu se descompună chimic. Un material plastic degradat in cilindru si injectat in matrță face să se oțtină piese cu defecte si cu rezistență mecanică slabă.

Contractii mici: pentru a realiza precizia dimensională și de formă a piesei injectate se alege un material termoplastic adecvat care asigura tolerantele prescrise. Materialele termoplastice prezintă contracții diferite.

Pentru realizarea prin injectare a unei piese se alege materialul termoplastic in functie de urmatorii factori:

Durata de viata a piesei injectate: se alege cu atenție mai ales la piesele tehnice cu solicitări severe

Configuratia piesei: mai ales pentru articolele tehnice care prezintă intersecții pe pereți, variație de grosime de pereți, inserții metalice, unde apar probleme de curgere a materialului.

Calități optice si de transparență: polistiren, policarbonat, etc

Solicitari termice in exploatare: in functie de destinație, piesele injectate, pot fi supuse unor condiții in exploatare la temperaturi ridicate. În unele cazuri se impun condiții de neinflamabilitate a pieselor care lucrează în regimuri de temperaturi ridicate.

Solicitări mecanice: pieselor injectate li se pot impune anumite valori de rezisteță.

Solicitări electrice: o parte din piesele injectate se folosesc in apartura electrică ca izolatori. În astfel de cazuri, trebuie sa se ia in considerare anumiti factori: rezistența la străpungere, rezistența la izolație, rezistența de suprafață, constanța dielectrică.

Solicitări de natura chimică se ia in considerare destinația piesei injectate (uz alimentar sau nealimentar) si condițiile de exploatare în mediu ambiant (umiditate, acțiunea razelor ultraviolete, etc).

Costul materialelor: prețul materialelor influențeaza direct costul piesei injectate.

3.2 Materialul folosit în obținerea reperului.

În cadrul departamentului de producție pentru senzori de arbore cotit si arbore cu camă ,din comapnia Rexroth Bosch/CC, se utilizeaza un material plastic Poliamida (PA) 6.6 sub formă de granule.

Cercetări care au dus la obținerea poliamidei 6.6 au avut loc în laboratoarele

firmei americane DuPont sub conducerea lui W.H. Carothers între anii 1928-1935. Producția a demarat în 1939 creându-se primele fibre sintetice numite NYLON.

Poliamida 6.6 este preparată prin condensarea acidului adipic (6 atomi de

carbon) și hexametilendiamină (6 atomi de carbon). Policondensarea nu e totală și polimerul trebuie să fie separat de monomerul rezidual, spălat și apoi uscat.

Se prezintă sub formă de granule cilindrice natur sau divers colorate. Pentru utilizare se livrează în saci etanși cu umiditate mai mică de 0,2%.

Este un material parțial cristalin. Are proprietăți asemănătoare cu ale poliamidei 6 cu unele mici deosebiri:

– are o rigiditate superioară față de PA6;

– calități de alunecare mai bune;

– rezistență termică superioară;

– stabilitate dimensională superioară.

Temperatura de topire a PA6.6 este 255°C, iar temperatura de vitrifiere 70°C.

Temperatura de utilizare este 90°C.

PA6.6 se comportă la ardere identic cu PA6,si proprietăți chimice asemănătoare.

Poliamidei 6.6 i se pot adăuga materiale de umplutură minerale:

caolină, mică, talc, barită etc. Se pot adăuga fibre de sticlă lungi sau scurte până la 50 %.

Ca modificatori de șoc se pot încorpora poliolefine sau elastomeri care

ameliorează atât rezistența la șoc cât și rigiditatea și rezistența termică.

Ca lubrifianți se pot folosi: bisulfura de molibden care ameliorează

proprietățile de frecare și micșorează uzura.

În vederea injectării se recomandă uscarea materialului măcinat timp de

două ore la 80°C într-o etuvă. Materialul virgin se poate utiliza direct având umiditatea corespunzătoare (0,2%). Se folosesc pâlnii de alimentare cu capac. Condițiile generale de injectare sunt asemănătoare cu ale poliamidei 6 și impun o temperatură a materialului între (260÷290)°C și temperatura matriței (40÷120)°C.

Temperaturile cilindrului și a matriței pentru o poliamidă 6.6. se pot urmări în figura Fig 3.1

Fig.3.2 Zonele încălzite pe unitatea de injecție

Tabelul 3.1 Temperaturile cilindrului de injectare și matriței la prelucrarea poliamidei 6.6

(PA 6.6): A-încălzirea ascendentă, B-încălzirea constantă, C-încălzirea pentru poliamida armată cu fibră de sticlă (FS)

Contracția pieselor injectate este cuprinsă între (l,5÷2)%.

Dimensiunile piesei injectate sunt influențate de umiditate dar, într-o măsură mai mică decât la PA6.

PA6.6 armată cu fibră de sticlă are contracții diferite în funcție de orientarea fibrelor de sticlă. Temperatura maximă de utilizare pentru piese injectate este de aproximativ 90°C. Piesele se pot lipi cu dizolvanți (acid formic), adezivi bicomponenți tip epoxi sau adezivi de tip cianoacrilați. Sudarea pieselor se poate face cu element încălzitor, prin frecare și ultrasonic (atenție la umiditate, care perturbă sudura). Piesele se pot decora la cald sau prin serigrafiere. Piesele injectate se pot prelucra mecanic fără probleme.

Rețelele de injectare și piesele rebutate se pot măcina fără dificultate pe

mori de măcinat clasice. Pentru a-și păstra calitățile, procentul de regranulat este recomandat să nu depășească 10% din amestecul cu material virgin. Datorită sensibilității la umiditate a materialului reciclat se impune uscarea acestuia înainte de folosire. Calitățile piesei injectate (contracția, aspectul suprafeței etc.) sunt în mare măsură dependente de cantitatea de material reciclat.

Datorită proprietăților sale, PA6.6 se folosește în diverse domenii:

– industria electrotehnică (carcase de bobine, conectori, întrerupătoare);

– industria de automobile (conectori, cutii de siguranță,senzori de arbore cotit si arbore cu camă);

– în mecanica fină (roți dințate, roți, ghidaje);

– în industria textilă (fermoare)

3.3 Proprietățiile materialului plastic PA6.6

3.3.1. Proprietăți fizice :

3.3.1.1 Fracția de goluri

Un ansamblu de particule în stare granulară sau pulverulentă cuprinde particulele propriu-zise și golurile dintre ele. Proprietățile fizice ale ansamblului depind de volumul golurilor.

Fracția de goluri sau porozitatea fg într-un strat staționar, este definită ca raportul dintre volumul golurilor Vg și volumul total V al stratului granular sau pulverulent.[7].

(3.1)

Fracția de goluri depinde de forma particulelor, de spectrul granulometric, de dimensiunile spațiului de lucru, de presiunea la care este supus ansamblul de particule. Trecerea de la materialul granular sau pulverulent cu densitatea ρ

v la materialul compact cu densitatea intrinsecă ρ, care are loc pe seama anulării golurilor, se caracterizează prin raportul de compresie.

(3.2)

în care ρ(T,p) este densitatea finală la temperatura T și presiunea p a materialului.

Fracția de goluri nu este o constantă absolută, chiar pentru același ansamblu de particule, ea modificându-se în funcție de așezarea reciprocă a particulelor. Două dintre aranjamentele posibile reprezintă cele două limite ale porozității unui strat de granule așezate ordonat sau întâmplător. De exemplu, pentru un strat de particule sferice cu diametrul dp:

– aranjamentul cel mai afânat este cel în care centrele sferelor sunt așezate în nodurile unei rețele cubice; fiecare sferă este în contact cu șase sfere vecine. Fracția de goluri se obține scăzând volumul sferei (de diametrul d) din volumul cubului circumscris și împărțind diferența la volumul cubului.

(3.3)

– aranjamentul cel mai compact este format din straturi de sfere cu centrele așezate în vârfurile unei piramide echilaterale. Fracția de goluri se calculează scăzând din volumul unui cub cu latura egală cu unitatea, volumul sferelor din cub. Se presupune că sferele sunt destul de mici , astfel încât numărul lor pe o latură a cubului este l/dp. Se obține, εg = 0,2595 sau 25,95%. Fracția de goluri nu depinde de diametrul dp al sferelor. Pentru sfere cu același diametru, variația fracției de goluri în funcție de unghiul de așezare θ este redată în tabelul 1.[3 , 5]

Tabelul 3.2 Variația fracției de goluri pentru particule sferice în funcție de unghiul de așezare reciprocă. [8]

3.3.1.2 Transmiterea presiunii

În medii discontinue, granulare sau pulverulente (fg ≠ 0), presiunea se transmite altfel decât în fluide (fg = 0). Mediile granulare sunt anizotrope, presiunea netransmițându-se cu aceeași valoare în toate direcțiile în jurul unui punct. Dacă presiunea exterioară acționează pe direcția x cu valoarea px, atunci în același punct dar pe direcția perpendiculară la px, se transmite presiunea (fig. 3.2)

(3.4)

în care Kp < 1, este coeficientul transmiterii laterale a presiunii .[6]

Fig. 3.3. Transmiterea presiunii în medii granulare sau pulverulente [4, 6, 8].

3.3.1.3. Modificarea volumului

Modificările de volum sau de densitate la schimbările de temperatură sunt dependente de mărimea forțelor intermoleculare și de stabilitatea rețelei cristaline.

Funcția temperatură – densitate permite determinarea modificărilor de volum precum și coeficienții de alungire α și β, cu ajutorul relațiilor [5] ;

(3.5)

(3.6)

(3.7)

(3.8)

unde:

ΔV/V este modificarea relativă a volumului;

Δl/l – modificarea relativă a lungimii;

ρ20 – densitatea la 20ºC;

ρt – este densitatea la temperatura t;

Δt – diferența de temperatură;

β – coeficientul de deformarere volumică;

α – coeficientul de alungire liniară. [9]

La o densitate de 1g/cm3 (de exemplu la PERLON și NYLON în apropierea

temperaturii de topire) și la o modificare de densitate de 0,1%, corespunde o modificare de 10% în volum. Dilatările la topire și contracțiile de volum la răcire sunt de (4÷6)%, de unde și explicația apariției golurilor la răcirea pieselor cu pereți groși.

Compresibilitatea topiturilor este de numai 1/10 față de cea a lichidelor organice cu masă moleculară scăzută, cu toate că temperatura de proces este ridicată.

La suflarea corpurilor cave sau la extrudarea țevilor cu pereți groși, stratul de topitură în contact cu sculele de calibrare sau cu cavitățile interioare ale matriței este intens răcit numai pe o singură parte. Partea interioară fiind în contact cu aerul încălzit se răcește mult mai târziu decât partea exterioară.

Cu cât stratul este mai gros, cu atât mai mare este întârzierea răcirii. La o asemenea răcire unilaterală nu pot apare goluri. Din acest motiv este posibil să se fabrice țevi cu orice grosime a peretelui prin utilizarea calibroarelor obișnuite (de exumplu procedeul cu pernă de aer) fără a avea goluri.

Toate problemele de prelucrare legate de asigurarea dimensiunilor pieselor se pun pe seama modificărilor de volum care sunt cauzate de răcirea și “înghețarea” neuniformă care determină contracția ulterioară. La turnarea fără goluri a pieselor cu pereți groși, din PERLON sau NYLON, contracția în volum este de (8÷10)% ceea ce corespunde unei contracții liniare de (2,7÷3,3)%. La injectare, contracțiile liniare sunt relativ mici, de (0,5÷2)%, ca urmarea a

curgerii ulterioare a materialului plastifiat în miez, a presiunii ulterioare și a pereților relative subțiri ai pieselor injectate [4, 6, 7, 8].

Tensiuni interne mari apar în primul rând datorită modificărilor de volum locale și în timp, la răcirea înceată a pieselor cu pereți groși de la temperatura de “înghețare” până la temperatura camerei. La răcirile intensive apare la suprafață un înveliș solid care nu se mai poate adapta la micșorarea volumului și a suprafeței atunci când are loc, în final, răcirea miezului. Așa se petrec lucrurile la fabricarea barelor pline, unde apar tensiuni de tracțiune orientate tangențial, axial și radial, o stare de tensiune multiaxială, din care cauză, frecvent, după fabricare, barele se fisurează dinspre miez spre exterior. Piesele și profilele cu pereți subțiri nu dezvoltă, în general, tensiuni interne atât de mari încât să conducă la apariția fisurilor, chiar atunci când în fabricație sunt condiții de racier nefavorabile. În asemenea cazuri, tensiunile sunt eliminate ușor prin absorbție de umiditate sau încălzire (post-tratare).[6]

Piesele care au pereți groși se detensionează numai parțial prin încălzire și condiționare. De aceea, în acest caz, procesul de fabricație trebuie astfel realizat încât, pe cât posibil, să fie evitată apariția tensiunilor interne mari. Greutatea constă în aceea că topitura trebuie mai întâi răcită mult, astfel încât miezul să ajungă repede la temperatura de înghețare. Urmarea este crearea unui înveliș tare, cu tensiuni interne. Un principiu de eliminare a tensiunilor interne constă în încălzirea din nou a piesei sau a profilului imediat după întărirea miezului, astfel încât diferența de temperatură între suprafață și miez să se diminueze.[3,5]

3.3.2 Proprietăți optice

3.3.2.1 Absorbția și transparența

Corpurile la care radiațiile reflectate și absorbite sunt neglijabile față de cele

transmise, se numesc transparente. Dacă proporția de lumină transmisă este mai mare de 90% dar mai mică de 100%, corpurile se numesc semitransparente. Un material plastic care absoarbe uniform toate radiațiile din spectrul vizibil apare în negru; dacă absorbția este uniformă, dar parțială, apare cenușiu. Materialul plastic care absoarbe doar anumite radiații din spectrul vizibil va apărea colorat în culoarea caracteristică a radiației absorbite.

Fie o placă de material plastic absorbant și neglijând radiațiile reflectate de suprafețele acestuia, intensitatea It a radiației emergente, este dată de relația

(3.9)

unde:

I0 este intensitatea radiației incidente;

α – coeficient de absorbție;

d – grosimea plăcii de material plastic.

Fenomenul de absorbție a radiației electromagnetice depinde de natura și structura polimerului și de lungimea de undă a radiației folosite. Deoarece mecanismul interacțiunii radiațiilor electromagnetice cu materia este complex, relația (3.9) descrie doar aspectul global al fenomenului de absorbție. Studiul lui permite rezolvarea unor importante aspect legate de structura materialelor plastice.[4]

3.4. Etapele intermediare obținerii senzorului de arbore cotit

Pentru a putea obține reperul final, senzorul final care este și produsul finit trebuie parcurși mai mulți pași intermediari foarte importanți, aceștia vor fii exemplificați după cum urmează:

Stația asamblare corp magnetic.

În cadrul primei stații se pornește procesul de dezvoltare a senzorului prin asamblare a trei componente, doua metalice îmbinate intre ele cu o bucșă de plastic. Montarea acestora este facută de către o presa mecanică acționată manual.

Fig 3.4 Componente corp magnetic Fig 3.5 Corp magnectic

La această stație se execută 4 piese in același timp si se transporta cu ajutorul unui suport la stația următoare.

2 .Injectare primară

După cum reiese si din numele stație următorul proces ne introduce în procesul de injecție, proces de injecție primară în urma căruia se obține un produs numit bobină pentru injecția finală. În obținerea sa stă la baza un proces destul de complex, un proces de injecție a maselor plastice,a poliamidei PA 6.6, în care injectarea se face prin canale de distribuție de lungimi egale si cu aceleși diametre.

Procesul este la fel de important ca si cel de injecșie finală si de aceea va fii tratat general, in detaliu se face procesul de injecție finală.

În cadrul injectării primare injecția materialului se face pe o inserție metalică, corpul magnetic de la prima stație, cu paramtrii conformii PA 6.6 .

Se obțin 4 bobine identice pe o matrița cu 4 cuiburi ale inserturilor.

Fig 3.6 Bobina

3.Asamblare șină de contact -busbar.

Stația numarul 3 este destul de simplă si ușoara. Cu ajutorul unei prese mecanice se asamblează șina de contact, așa numitul busbar, pe părțile laterale ale bobinei.

Fig 3.7 Busbar

4.Stația de bobinare

În cadrul acestui proces bobina se conturează cu una din cele mai importante componente pentru funcționarea electronică a senzorului.

Bobina este încărcată cu o inserție de cupru, liță, de către o mașina automată care știe cu exactitate de câtă liță este nevoie pentru respective bobina. Într-un process se execută 4 bobine in același timp.

Fig 3.8 Bobinare

5.Îndoire șina de contact.

În această etapă șina de contact este îndoita pe lateralul bobine,process mechanic. După cum se vede in imagine.

Fig 3.9 Fig 3.10 Îndoire busbar

6.Sudură cablu.

Sudură cablu este stația anterioara injecției finale, unde cablu senzorului este sudat de bobina trecută prin toate porcesele anterioare.

Procesul este unul simplu, doi electrozi încălziți electric fac îmbinarea cablului de bobina,de șinele de contact ale acesteia.

Este un proces controlat de o serie de parametrii bine programati.

Fig 3.11 Sudura cablu

7.Injectarea finală

Procesul de injectare finală este procesul în urma căruia se obține produsul finit, fiind cel mai important proces al fluxului de fabricație.

Fig 3.12 Senzor

În cadrul procesului de injectare finală se va realiza studiul de umplere a cuiburilor matriței de injecție cu material plastic.

Pe parcursul analizei studiului de umplere se vor prezenta parametrii cei mai importanți care influențează funcționalitatea senzorului si toate aspectele legate de calitatea acestuia.

Pentru ca produsul sa devină finit in totalitate si pregătit pentru a fi livrat către client el va mai trece încontinuare prin 3 stații:

Frezarea pinului metalic

Magnetizarea senzorului

Testarea finala,care arată dacă senzorul este funcțional.

3.5 Studiul de umplere al cavităților matriței, formarea pieselor

Produsul care urmează sa fie analizat este un senzor de arbore cotit,componentă a motorului unui autoturism, senzor care înregistrează o miscare mecanică realizată de arborele cotit din componența motorului si transmite informația computerului de bord al mașinii.

O imagine a desenului de execuție a ceea ce va fi prezentat pe parcursul studiului poate fi analizată din figurile următoare.

Fig 3.13 Vedere 1 Fig 3.14 Vedere 2 Fig 3.15 Vedere 3

Scopul realizării acestui studiu de umplere este pentru a se echilibra in mod egal cantitatea de material fluid injectat în matriță prin diuzele acesteia.

Este extrem de importantă această echilibrare a procesului deoarece in caz contrar produsul obținut nu ar fi unul conform cu cerințele clientului, suferind diferite defecte din punct de vedere mecanic cât si funcțional.

Studiul de umplere poate fi definit in felul urmator:

-este o analiza pentru identificarea cantității de material care ajunge in cuiburile matriței în fiecare etapă, în cadrul injectării care se realizează in 3 trepte.

Aceste 3 trepte care formează întreaga injectare sunt bine definite de o serie de parametrii bine stabiliți prin calcule, parametrii care sunt monitorizați in permanență de către masina de injecție si afisați pe meniul acesteia pentru a fi vizibil si urmăriți de inginerul de proces.

Un studiu de umplere reprezintă o metodă practică prin care obții un rezultat fizic în urma căruia se analizează pe piesă ( pe senzor in cazul nostru) exact cu cât se formează aceasta în raport cu parametrii setați pe masină, parametrii procesului de injecție.

Fig 3.16 Treptele de injectare

Ce se poate observa în imaginea prezentată, în primele 3 piese este nivelul de material injectat in primele 3 trepte de injecție iar piesa 4 este formată complet pe domeniul de mentinere,presiune de menținere aplicată la sfărșitul injecției.

După cum am precizat injectarea propriu zisă a materialului in cuiburile matriței se realizează in 3 etape iar dupa acestea pentru finalizarea procesului se aplică o presiune de menținere asupra materialului deja injectat, în urma căreia piesa ia forma finală si completă.

Presiune de menținere poate fi definită astfel :

– este o presiune aplicată de către melcul din unitatea de injecție asupra materialului deja injectat in cuiburile matriței pentru a păstra fluidul in interior si pentru ai da acestuia forma pe care trebuie să o obțină piesa finală.

Parametri utilizați in realizarea studiului de umplere :

-pentru obținerea unei piese complete avem nevoie de un volum de material de 75 cm3.

1.Prima treaptă de injecție

Fig 3.17 Parametrii treapta 1

-din volumul de material de 75 de cm3 se va injecta până când acesta va ajunge la valoare de 35 cm3 după cum se si observă in imaginea cu parametrii.

-volum de 40 cm3 este injectat cu o anumită presiune de injecție si cu un anumit debit exprima in cm3/s. Este nevoie de o presiune de injecție de 1500 e bari si un debit de 95 cm3/s pentru a putea realiza o injeție rapidă, eficientă si calitativă in același timp, lucru foarte important.

După aplicarea acestor parametrii rezultatul obținut este urmatorul:

Fig 3.18 Culee & Treapta 1

Ceea ce se vede este piesa formată parțial alături de culeea ei. Culeea este practic forma canalului prin care materialul fluid ajunge in cuiburile matriței si formează senzorul.

A doua treaptă de injecție:

-în cadrul etapei a două de injecție vom avea nevoie de două serii de parametrii, parametrii inițiali din prima etapa si parametrii aferenți etapei in cauză.

Fig 3.19 Parametrii treapta 2

Injecția volumui de material este cel din prima etapă plus încă 15 cm3 , adică daca in prima faza s-a injectat de la un volum 70 de cm3 de material până la 35 cm3, in etapa a doua s-a mers mai departe si s-a injectat de la cei 35 cm3 rămași in unitatea de injecție pănâ la 20 cm3 cu o presiune de 1500 bari si un debit de 75 cm3/s.

Diferența de material este foarte vizibila pe piese,iar piesa începe sa prindă tot mai mult forma produsului finit.

Fig 3.20 Treapta 1 & Treapta 2

3. Etapa a treia a procesului de injecție in cadrul studiului de umplere a cavitațiilor matriței:

-această etapă este formată din primele doua plus o serie de parametrii aferenți ei.

3.21 Parametrii treapta 3

În această etapă se v-a mai injecta inca 7 cm3 de material, de la cei 20 cm3 rămași in unitatea de injecție pănâ cănd mai rămân incă 13 cm3 cu o presiune de injecție de 1200 bari si un debit de 35 cm3/s.

Piesa este obținută in proporție de 95% .

Fig 3.22 Treapta 3

În momentul în care s-a ajuns la acei 13 cm3 se face trecerea de pe injecție pe presiunea de menținere si datorită acestei presiuni piesa va deveni finită.

Fig 3.23 Senzor finit

Presiunea de menținere este bine definită de o serie de parametrii, de presiuni in raport cu unitatea de timp exprimată in secunde.

După atingerea volumui de comutare aceste presiuni se aplică constant intr-un inerval de timp definit si cu un debit de material.

Fig 3.24 Parametrii menținere

Presiunile aplicate sunt structurate pe 4 trepte cu valori diferite, pe baza timpilor specificati.

Prima presiune este aplicată cu 350 de bari timp de 0.10 s , urmată de a doua cu 350 de bari dar cu 2.5 s,în ordine descrescătoare urmeaza a 3 a treapta cu parametrii de 200 bari si 1.5 s,iar către final valoriile scad la 25 de bari si 0.5 s ,piese luând contur in totalitate iar cuibul matriței este compactizat si materialul i-a conturul acestuia.

Analiza grafică a procesului poate fi facută pe baza unui grafic pe care mașina îl realizează automat pe baza parametriilor cu care aceasta lucreză.

Fig 3.25 Analiza grafică

1 Semnal de înregistrare

2 Valoare de vârf (presiune în bari)

3 Activare/dezactivare a monitorizării

4 Valoare de vârf (timp în s)

5 Curbă înfășurătoare

6 Integrală

7 Afișare grafic (pornit/oprit)

8 Domeniu monitorizat

9 Semnal înregistrat

10 Afișare ciclu

Întreg ciclul de injectare poate fi simplificat prin succesiunea fazelor care îl descriu.

Fig 3.26 Ciclu de execuție

Fig 3.27 Momentul în cadrul ciclului

1 Închiderea matriței

2 Avansarea duzei

3 Injecția

4 Presiunea de menținere

5 Răcirea reziduală

6 Dozarea

7 Retragerea duzei

8 Deschiderea matriței

9 Eliminarea piesei injectate

Toate fazele cilcului sunt exprimate în funcție de timp. Adunând acești timp se determina timpul total pe ciclu pe care mașina îl obține si este necesar pentru realizarea reperului.

Pe parcursul producției, valorile de măsurare selectate sunt înregistrate în

permanență și sunt reprezentate sub formă de curbe colorate în fereastra de grafice.

Se poate observa pe linia albastră presiune de injectare înregistrată de grafic, domeniul de injectare exprimat în funcție de parametrii setați, în urma căruia mașina își înregistrează domeniul de referință.

Comparând acest grafic cu parametrii fiecărei trepte de injecție putem observa echilibrul fiecărei etape de umplere a cuiburilor si stabilitatea clară a întreg procesului de injectare in funcție de presiunea cu care materialul compactizează cuiburile.

Pentru realizarea acestui studiu de umplere s-a folosit o mașină de injecție, ARBURG 375 V 500 -100 , 375 V înseamnă distanța între coloanele de ghidare ale mașinii si 100 cantitatea maxima de material pe care o poate doza mașina pentru un singur ciclu de operare,iar 500 este forța maxima pe care o poate exercita mașina, exprimată in kN.

Această mașină de injecție se poate folosi în două condiții, fapt ce constituie un avantaj în utilizarea ei. Adică se poate folosi pentru o matriță care are nevoie de o poziție a unității de injectare pe verticală sau pentru o matriță care folosește unitatea de injectare pe orizontală, în funcție de punctul de injecție al acesteia.

Cap. 4 Proiectarea matriței necesare pentru realizarea reperului.

Pentru realizarea reperului, senzor pentru arbore cotit, a fost necesar să se realizeze o matriță de injectie cu canale de distribuție a materialului.

Fig 4.1 Vederea 3D a matriței

Este o matriță cu 4 cuiburi de injecție amplasate in partea fixă a acesteia, cu punctul de injecție in partea superioară, în centrul .

Este încălzită printr-un sistem electric conectat la masina de injecție.

Are două zone pe care le încălzeste la o temperatură de 305o C, prin care materialul din unitatea de injecție le străbate pentru a ajunge in cuiburile matriței.

Prima zonă este blocul cald,urmat de canalele de distribuție și apoi de cele doua duze de injecție.

Întreaga matriță este compusă din urmatoarele subansamble:

Partea superioară a matriței-partea mobilă

Partea inferioară a matriței-partea fixă

Zona încalzită electric

Punctul de injectare

Duzele de injectare

Canalele de răcire ale matriței

Cuiburile matriței

Sistemul de eliminare al pieselor

4.1 Proiectarea și dimensionarea rețelei de injecție

Alegerea diametrului duzei în funcție de masa injectată și de tipul materialului plastic utilizat, PA6.6 :

unde: M = masa injectată;

n = numărul de cuiburi;

n = 4 cuiburi;

20% ∙ m = valoarea orientativă a mesei culei;

m = masa calculată ;

m = 46,83 g;

M = 187,34g;

Alegem : d = 2,5 mm în funcție de materialul piesei și cantitatea injectată

4.2 Stabilirea lungimii culei

Lungimea culei de injectare depinde de obicei de grosimea plăcilor în care se montează duza de injectare.

Între lungimea L a culei și diametrul ei (d) se recomandă L/d = 5….9.

L = 8 2,5 = 20

L = 20 mm

4.3 Alegerea traseului și geometriei canalelor de alimentare

Pentru că avem o matriță cu mai multe cuiburi se folosește sistemul de injectare prin canale de distribuție, atunci când materialul plastic este distribuit din duza de injectare prin canalele laterale la cuiburile matriței.

Lungimea canalelor de distribuție se alege constructiv astfel încât traseul să fie cât mai scurt și să prezinte cât mai puține schimburi de direcție.

Diametrul d al canalelor se va lua d = 9 mm

Variante constructive pentru canalele de alimentare:

Fig. 4.2 Secțiuni de canale de distribuție

Geometria canalelor de distribuție are o mare importanță.

Cea mai favorabilă formă, din punct de vedere a curgerii este dată de varianta a (secțiune circulară). Deoarece aceasta ridică probleme în execuție, se va prezenta varianta c, în care:

H = 2/3d

h = 6 mm

Variantele b și c sunt mai ușor de executat, însă duc la pierderi ale presiunii mai mari de-a lungul canalului. Suprafețele canalelor de injectare trebuie să fie perfect lustruite.

Alegerea dimensiunii digului

d = 0,5 mm

l = 1,5 mm

Se stabilește exact volumul de material plastic ce trebuie injectat la o cursă dublă a melcului mașinii

Vol matcuib + Vol matrețea Vol mat total

În figurile următoare se poate observa forma exactă a canalelor de distribuție în care se formează culeea piesei si dimensiuniile acestora :

Fig.4.3 Insertul matriței

Fig 4.4 Culee

4.4 Subansamblele matriței

1.Partea superioară a matriței-partea mobilă.

Partea superioară a matriței constituie partea mobilă a acesteia fiind montată de mașina de injecție prin intermediul unor excentrice si suruburi care o fixează într-o poziție fixă, ea executând doar mișcări de translație. Mișcările executate sunt bine definite de forțe si viteze, fiind defapt parametrii de deschidere ai matriței la sfărșitul procesului de injecție,si cei de închidere ai matriței la inceputul procesului de injecție, pe care mașina de injecție îi poate exercita.

Partea mobilă a matriței cu parametrii necesari deschiderii si închiderii.

Fig 4.2 Partea superioară Fig 4.3 Parametrii deschidere

Fig 4.4 Parametrii închidere

Pentru ca matrița să nu se deschidă sub acțiunea forței de injecție Finj generată de presiunea interioară trebuie ca mecanismul sistemului de închidere să opună o forță numită forță de închidere Fînchidere. Această forță are o valoare maximă care trebuie menținută constantă în timpul injectării, astfel încât să echilibreze forța de injecție creată în matriță.

Fînchidere pentru mașina utilizată de noi si pentru matrița în cauză este de

500 kN.

Condiția de injecție este:

(4.1)

sau (4.2)

unde k1 = 1, 2 … 1, 3

Forța interioară de injecție nu poate fi stabilită cu exactitate datorită numărului mare de factori variabili care intră în componența ei, dar poate fi determinată empiric, cu o precizie satisfăcătoare pentru efectuarea calculelor de rezistență.

Forța care tinde să deschidă matrița de formare prin injecție.

Finj =pi ∙sf (daN) (4.3)

unde:

Finj – forța de injecție din matriță

sf este suprafața frontală a cuibului

pi – presiunea interioară de injectare, obținută după eliminarea pierderilor de presiune în duză și canalele de injectare, în funcție de presiunea exterioară ”p0” (daN/cm2)

2.Partea inferioară a matriței-partea fixă.

Partea inferioară a matriței este partea fixă poziținată pe masa mașinii de injecție fixată prin intermediul șuruburilor si de-a lungul axei de simetrie a părții mobile si a unități de injecție.

Prin această parte fixă se face si legătura mașinii cu sistemul de eliminare al pieselor prin intermediul unei tije din oțel.

Fig 4.5 Partea inferioară a matriței

3.Zona încălzită electric.

Temperatura matriței de injectare este unul din parametrii tehnologici de care depinde calitatea pieselor injectate. Se obțin condiții optime când temperatura matriței este staționară și controlată

Temperatura matriței trebuie să fie :

sufiecient de ridicată încât să permită umplerea tuturor cuiburilor fără o răcire prematură a materialului

cât mai uniformă posibil pentru a se asigura o răcire egală pentru toate zonele

destul de ridicată astfel încât materialel cristaline să ajungă la structura adecvată ( molecule orientate)

Aceste condiții presupun existanța în matriță a unei rețele prin care să circule un mediu de răcire-încălzire destinat reglării temperaturii matriței.

Zona încălzită electric este conectată la mașina de injecție prin intermediul unei unui cablu electric alimentat la 230 V.

Această zonă încălzește un întreg ansamblu de componente :

Blocul cald

Duzele de injecție

Fig 4.6 Partea încălzită electric

Cupla electrică care face conexiunea între mașină si matriță

Blocul cald al matriței

Duzele de injectare a materialului

Prin intermediul conexiunii electrice zona 2 si 3 sunt încălzite la o temperatură de 3050C, temperatură in parametrii de lucru, fiind o valoare optimă pentru ca materialul sa nu fie degradat . Aceste temperaturi sunt foarte importante in procesul de injecție deoarce ele ne furnizează calitatea finală a senzorului.

Punctul de injectare

Acesta trebuie sa fie aliniat cu axa de simetrie a unității de injecție si concentric cu duza acesteia ,având si un diametru mai mare decât duza unității de injecție pentru ca materialul sa aibă cale liberă în momentul în care intră in matriță. Dacă ar avea un diametru mai mic decat cel al duzei unității de injecție ar apărea fenomenul frecării materialului cu orificiul punctului de contac si s-ar degrada automat rezultând piese cu defecte de suprafață.

Duza unității de injecție este în permaneță în contact cu punctul de injecție al matriței prin asa numitul punct de 0. Adică între duza unității de injecție si punctul de injecție al matriței nu există spațiu liber.

Fig 4.7 Punctul de injecție al matriței

5.Duzele de injectare

Sistemul de injectare este alcătuit din ansamblul de duze, canale și diguri prin care materialul plastic ajunge în cuib. Proiecatrea acestuia constă în alegerea modului de injectare, amplasarea cuiburilor, alegerea locului de injectare, stabilirea formei, secțiunii și amplasării canalelor de injectare.

Duzele de injectare sunt principalele subansamble ale părții mobile a matriței.

Prin intermdiul lor materialul topit, fluid ajunge in cuiburile matriței pentru a da forma senzorului. Echilibrul materialului injectat in cuiburi prin intermediul lor trebuie sa fie foarte precis si in aceeași măsură.

După cum s-a precizat mai sus ele sunt încălzite la 3050C.

Fiecare dintre ele va umple câte două cuiburi în același timp prin intermediul canalelor de distribuție a materialului din matriță.

Fig 4.8 Vederea duzelor de injectare

Prima data materialul topit trece prin canalele de distribuție formând culeea piesei, restul de material care se îndepărtează de piesă și se aruncă.

Culee piesă

Fig 4.9 Insert

Pentru determinarea canalelor de distribuție a materialului se vor aplica anumite calcule pentru a afla exact dimensiunile lor necesare.

Alegerea diametrului duzei în funcție de masa injectată și de tipul materialului plastic utilizat:

(4.4)

unde:

M = masa injectată;

n = numărul de cuiburi; n = 4 cuiburi;

20% ∙ m = valoarea orientativă a mesei culei;

m = masa ce se calculează

m=73,2 g

M=187,34 g

Alegem : d = 2,5 mm în funcție de materialul piesei și cantitatea injectată [19].

Stabilirea lungimii culei

Lungimea culei de injectare depinde de obicei de grosimea plăcilor în care se montează duza de injectare.

Între lungimea L a culei și diametrul ei (d) se recomandă L/d = 5….9.

L = 8 2,5 = 20

L = 20 mm

Pentru că avem o matriță cu mai multe cuiburi se folosește sistemul de injectare prin canale de distribuție, atunci când materialul plastic este distribuit din duza de injectare prin canalele laterale la cuiburile matriței.

Lungimea canalelor de distribuție se alege constructiv astfel încât traseul să fie cât mai scurt și să prezinte cât mai puține schimburi de direcție.

Diametrul d al canalelor se va lua d = 9 mm [19]

Canalele de răcire ale matriței

Matrița de injectare este temperată la 800 C prin intermediul a două dispozitive numite regoplaste .

Cu ajutorul acestor dispozitive apa primită de la rețea este transmisă prin conexiunile dintre dispozitive si matriță, si circulată prin canalele de răcire stabilizănd matrița la o temperatură constantă ( 80 0 C ).

Aceste canale de răcire sunt poziționate în ambele părți ale matriței, partea superioară si cea inferioară. Totul se desfăsoară într-un circuit continuu al apei cu un debit dat de dispozitivele de temperare.

Este foarte important acest fenomen deoarece materialul injectat în matriță cu o temperatură destul de mare trebuie solidificat într-un timp destul de scurc și eficient.

Fig 4.10 Circuitul apei in canalele de răcire a matriței

Ceea ce se poate observa în fig 4.10, este forma circuitului de răcire, circuit de răcire cu canale paralele:

pe fiecare circuit este aceeași temperatură a apei, deci fiecare componentă se răcește cu aceeași temperatură, iar temperatura matriței se menține uniformă

pentru eficiență maximă se impune ca toate circuitele să aibă lungimi și diametre similare, pentru menținerea unei curgeri egale.

Canalele de răcire a matriței trebuie sa îndeplinească unele condiții pentru a avea un rezultat spontan:

Să aibă secțiunea proporțională cu grosimea pereților piesei injectate

Să fie amplasate cât mai aproape de cuibul matriței

Să die dispuse la distanțe egale față de suprafețele piesei injectate în cazul pieselor cu grosimea pereților constantă, iar în cazul pieselor cu grosime de perete variabilă, distanțele trebuie să fie în raport invers cu grosimea pereților piesei

Distanța dintre canale trebuie stabilită în asa fel încât să se realizeze o temperatură uniformă pe toate suprafețele active ale matriței ( diferența de temperatură între diversele zone ale suprafeței matriței nu trebuie să depășească 100 C pantru piesele cu toleranțe ridicate).

Cuiburile matriței

Calculele de dimensionare se fac în funcție de dimensiunile piesei de injectat și de contracția materialului plastic. În procesul de răcire a pieselor injectate apare fenomenul de contracție.

Fenomenul de contracție se manifestă practic prin aceea că dimensiunile piesei măsurate după 12-24 h sunt mai mici decât dimensiunile părților active. În acest scop se va stabili suprafața maximă de contracție și se va mări aceasta după următoarea metodologie: -suprafața maximă de contracție este cea exterioară s.

Fig 4.11 Cuiburile matriței

Calculul numărului de cuiburi:

(4.5)

G – capacitatea de plastifiere a mașini [kg/h];

t – durata ciclului de injecție [s];

mech = k ∙ m;

k – coeficient de majorare ;.

n = 4 cuiburi; [19]

Calculele de dimensionare se fac în funcție de dimensiunile piesei de injectat și de contracția materialului plastic. În procesul de răcire a pieselor injectate apare fenomenul de contracție.

Fenomenul de contracție se manifestă practic prin aceea că dimensiunile piesei măsurate după 12-24 h sunt mai mici decât dimensiunile părților active. În acest scop se va stabili suprafața maximă de contracție și se va mări aceasta după următoarea metodologie: -suprafața maximă de contracție este cea exterioară s

Contracția se exprimă în procente și reprezintă o caracteristică tehnologică a materialelor plastice.

-contracția maximă pentru PA6.6 este:

Cmax=1,5….2 %

Celelalte dimensiuni se vor stabili în funcție de aceasta, pentru obținerea formei finale a piesei la dimensiunile stabilite în desenul de execuție.

Dimensiunile exterioare se vor determina din condiții de rezistență considerând cazul unui cuib cilindric supus la presiune interioară, echivalent cu cazul “cilindru cu pereți groși” din rezistența materialelor.

Fig 4.12 Cuib cilindric supus la presiune interioară

Sistemul de eliminare al pieselor-aruncătoarele

Așa zisele aruncătoare ,ele formează sistemul de eliminare al pieselor după ce procesul de injecție s-a sfârsit si matrița s-a deschis. Piesele sunt eliminate din cuiburile matriței prin intermediul lor.

Acest sistem acționează controlat de o serie de parametri.

Fig 4.13 Avans aruncătoare Fig 4.14 Retragere aruncătoare

Parametrii sunt definiți de o serie de forte si viteze, si distanțele care trebuie parcurse la sfârsitul procesului de injectare.

Sistemul interacționează direct în contact cu piesa pentru eliminarea ei.

Plăcile port-aruncătoare înaintează în matriță iar aruncătoarele ajung în contact cu piesa fortând-o sa elibereze cuibul matriței.

Plăcile port-aruncătoare aruncător piesă

Fig 4.15 Sistemul de aruncătoare

O altă vedere cu aruncătoarele:

Fig 4.16 Aruncătoare de piesă

4.5 Mentenanța matriței de injecție.

O fiabilitate si functionare foarte buna a unei matrite de injectie pe langa o proiectare si o executie foarte buna presupune si o mentenanta foarte buna.

Mentenanta matritei este acea proprietate pe care aceasta trebuie sa o aiba pentru mentinerea in stare de functionare prin intretinere, revizii si reparatii programate si usor de realizat. O durata crescuta de exploatare este conditionata de asemenea si de o depozitare in conditii optime a matritelor.

4.5.1 Tipuri de mentenanță ale matritelor.:

Întreținere zilnică.

Aceasta se realizează în timpul procesului de fabricație la un anumit interval de timp stabilit în funcție de frecventa de apariție a defectelor care pot fi: arsuri pe produse, urme de mizerie, grad datorita depunerilor de material în matriță, etc.

Această operație constă în curătarea suprafetelor active ale matriței direct pe mașina de injecție prin pulverizare de soluții de curățare pe suprafețele active si pe bacuri, stergerea cu carpa moale si apoi suflarea cu aer, stergerea elemetelor de ghidare, ghidajelor bacurilor daca este cazul si ungerea acestora cu vaselina.

Curătarea matriței după încheierea procesului de producție.

La incheierea procesului de producție pentru fiecare matriță sunt necesare urmatoarele operații care trebuie să se realizeze inainte de demontarea matriței si anume suflarea cu aer a celor 2 părți ale matritei, pulverizarea unei pelicule de agent de conservare, iar dupa demontarea matriței este necesară suflarea cu aer a circuitelor de temperare pentru eliminarea apei rămase în acestea.

Curățarea curentă si verificarea matriței după finalizarea unui ciclu de producție în vederea depozitării.

În urma utilizări matriței în producție este necesară o curățare mai amănunțită a acesteia care nu necesită demontarea întregii matrițe, însă este necesară curățarea si inspectia zonelor active, a eliminatoarelor, a duzei matriței pentru a depista daca toate aceste elemente sunt conforme sau necesită înlocuirea sau repararea lor. Dacă nu se constată elemente defecte și toate părțile matriței sunt în regulă aceasta se va depozita în locul stabilit din depozit.

Revizia matrițelor de injecție.

Orice matriță de injecție necesită după un anumit număr de cicluri o revizie generală care constă în demontarea completă a întregii matrițe. Revizia matriței constă în:

verificarea tuturor elementelor componente din punct de vedere al calități și dimensiunilor

stabilirea tuturor pieselor care trebuie înlocuite cu altele noi

execuția prelucrărilor de corecție dacă este cazul

asamblarea matriței și specificare elementelor asupra cărora s-a intervenit pentru verificarea zonei respective la probarea matriței.

4.6 Descrierea operatiilor uzuale utilizate la matritele de injectie

Curatirea. În urma injectării într-o matriță pot apărea:

zone mate pe anumite porțiuni ale cuibului care denota suprafețe corodate de material plastic, acumulări de material în anumite zone ale cuibului

zone de arsură pe piese injectată în zonele unde sunt plasate elementele de aerisire

În aceste cazuri este necesară curățarea matriței care se face folosind agenți de curătare sub formă de spray-uri și curățarea mecanică cu perii, smirghel fin sau alte materiale care să nu deterioreze suprafața unde se formeaza produsul.

În zonele de aerisire se demontează elementele respective și se curăță foarte bine interstițiile pentru eliminarea aerului.

Duzele de injectare în care se formează culeea se curăță periodic pentru a înlatura coroziunea suprafetei canalului care duce la reținerea culeei în duză.

Depunerea ruginei și a depozitelor calcaroase pe circuitele de temperare ale metritei cu ajutorul unor agenți chimici .

Ungerea. Folosirea unor agenți de ungere cu calități superioare reduce gradul de uzura a elementelor mecanice în mișcare și crește fiabilitatea matriței.

Reparații de uzura. La contactul dintre doua elemente aflate in mișcare după un timp de funcționare apar uzuri care determină creșterea interstițiului dintre cele două elemente. Dacă acest ajustaj între două elemente se gaseste în zona unde se formeaza piesa atunci vor apărea scurgeri de material în interstiții. Cel mai des apar în zona unde sunt eliminatoare sau bucși de eliminare, a miezurilor din matriță care închid cu alte elemente din partea opusă. Piesele depistate cu astfel de probleme trebuie înlocuite sau reparate prin introducerea de bucți pentru eliminarea jocului.

Uzura elementele de ghidare sau de centrare duc la abateri ale grosimilor pereților piesei injectate, la deplasări ale pozițiilor cuiburilor.

În aceste cazuri elementele de ghidare trebuie inlocuite cu altele noi, iar la cele de centrare sunt necasare ajustarea și repararea acestora.

În zonele de aerisire se demontează elementele respective și se curăță foarte bine interstițiile pentru eliminarea aerului.

Tasări. În urma nenumaratelor cicluri de injectare diferitele elemente mecanice principale sunt supuse la forțe frontale mari care duc la tasări ale materialului de sprijin având ca și consecință schimbări dimensionale ale piese injectate, aglomerări de material sau bavuri. Acest fenomen apare mai mult sub poansonele de dimensiuni mici sau eliminatoare și pentru remediere se introduc pastile de sprijin în partea din spate a acestora.

Duza matriței poate suferi de asemenea o tasare in zona de contact cu duza mașini de injecție ceea ce duce la neetanșeitatea suprafeței de sprijin, adică scurgerea materialului pe lângă duza. În acest caz este necesara corectarea suprafeței duzei matriței.

Reparații accidentale. În exploatare pot aparea defectiuni accidentale ca urmare a :

ruperii unor elemente din matriță ( eliminatoare, miezuri, )

rămânerii piesei injectate sau a culeei în planul de separație la deschiderea matriței

intervenției neatente a operatorului în matrița la scoaterea unui rebut rămas accident1al în matriță

Deteriorarea părților active ale matriței în cazul unei defecțiuni accidentale presupune multă muncă și ingeniozitate în funcție de situație.

Astfel în zona respectivă se va introduce o pastilă sau se va utiliza tehnologia de sudura dupa care este necesara ajustarea suparfetei si lustruirea acesteia.

Toate aceste operații de reparație sau execuție de piese noi implica costuri mari și trebuie eviate prin exploatarea și întreținerea corecta a matrițelor.

În următorul capitol se va prezenta o serie de probleme care ar putea să apară din cauza unor acțiunii din planul de mentenanță a matrițelor care ar putea fi omise de mecanicul matrițer, sau probleme cauzate de proces si chiar de operator.

Cap.5. Catalog de defecte posibile.

În acest capitol se vor trata si defectele posibile în cazul injecției primare, a doua stație din cadrul fluxului de fabricație, enumerate în capitolul 3,cât si injectarea finală.

În cadrul procesului de producție pot intervenii o serie de factori ce pot influența calitatea produselor realizate prin metoda injectării maselor plastice.

În timpul procesului de producție operatorul are obligația să verifice în proporție de 100% piesele realizate și să consulte catalogul de defecte la începutul procesului sau de fiecare data când consideră că este nevoie.

La eliberarea procesului (injectarea bobinei sau injecția finală) echipa de schimbare rapidă trebuie să verifice calitatea pieselor realizate , consultând si catalogul de defecte.

Factorii ce influențează procesul de injecție :

Furnizorul : cablurilor , magneților , pinilor ,tuburilor de asamblare , materialului plastic

Parametrii : parametrii setați și timpul de operare

Angajații : Ing. de Proces , Operatorul , Proiectantul , echipa de schimbare rapidă , șeful de linie

Mediul : Temperatura mediului , Umiditatea aerului

În imaginile urmatoare se pot vedea o serie de defecte ce pot apărea la procesul de injecție primară (bobbin moulding) :

Lipsa material

Fig. 5.1 Defect 1

Fig. 5.2 Defect 2

Fig 5.3 Defect 3

Fig. 5.4 Defect 4

Fig 5.5 Defect 5

Fig.5.6 Defect 6

2. In imaginile urmatoare se pot vedea o serie de defecte ce pot aparea la procesul de injectie finala (overmoulding) si cauzele lor :

Fig.5.7 Defect 6

Fig 5.8 Defect 8

Fig 5.9 Defect 9

Fig 5.10 Defect 10

Fig 5.11 Defect 11

Fig 5.12 Defect 12

Fig.5.13 Defect 13

Fig 5.14 Defect 14

Cap.6 Teste de funcționalitate aplicate senzorilor de arbore cotit

În prima fază senzorii sunt testați la ultima stație de pe linie, si anume la EndOfLine (EOL) Tester. Stație care îi testează din punct de vedere al circuitului lor electric obținut pe parcursul proceselor de dezvoltare.

În cadrul stație se vor face masurători pentru a se determina diferite valori a unor elemente ce țin de funcționalitate, foarte importante :

Rezistență electrică, Ohm ()

Tensiune electrică , Volt (V)

Inducție magnetică, Tesla (T)

Lungime funcțională ( mm)

Toate aceste măsuratori sunt bine definite de către stația EOL Tester, iar valorile lor trebuie să se încadreze in jurul unui număr nominal cu toleranțele lui setate.

În ceea ce privește faza a doua de testare a senzorilor, aceasta este total diferită de prima, deoarece testele aplicate pieselor sunt făcute de către un laborator al departamentului de calitate.

Cele mai importante sunt urmatoarele :

Schimbarea bruscă de temperatură

Schimbarea de temperature pentru zona de bobinare

Testul de vibrație

Rezistența la mediu ( Bubble test)

Schimbarea bruscă de temperatură

În cadrul acestui test senzorii ( 50 de buc) sunt introduși in interiorul unei stații controlate termic. Aici se va face o schimbare bruscă de temmperatură de la o valoare de -400 C pana la o valoare de +130 0C.

La fiecare 30 de secunde temperature se schimbă.

Aceste test se repeat timp de 300 de cicluri.

Practic ceea ce se obține este o imbătrânire rapidă a senzorilor pentru a se putea observa schimbarea lor si a se prevenii unele erori de fabricație posibile să apară.

2.Schimbarea de temperature pentru zona de bobinare

Zona de bobinare a senzorului este una foarte pretențioasă si importantă pentru functionarea optimă a acestuia. Drept urmare pentru acestă zona se face un test aparte chiar daca ea a mai fost testate si in prima fază, a schimbarii bruște de temperature. Testul nu este foarte diferit de primul, în ce constă el:

Stric pentru zona bobinării se face o schimbare de temperatură de la o valoare de 0 0 C pănâ la 110 0C , temperatura schimbaându-si valoare la un interval de 40 s.

Totul se repetă pentru 100 de cicluri consecutive.

Acestă zona este testată aparte deoarece ea înregistrează direct de pe arborele cotit, miscăriile acestuia si le transmite la computerul de bord al mașinii.

3.Testul de vibrații

Desfășurarea acestui test are loc într-o camera izolată unde senzul este introdus intr-un dispozitiv care emite o vibrație ce își schimbă valoarea la fiecare minut cu câte 1 octet transmitându-i practic senzorului miscările pe care acesta le percepe de la arborele cotit al mașinii. Acest test se aplică pentru 8 h ,pentru ca rezultatul sa fie unul concludent.

4.Rezistența la mediu ( Bubble test)

În desfăcurarea s-a, senzorii sunt introduși intr-un recipient cu apă si conectați prin intermdiul conectorului de la cablul lor, la un alt conector prin care se sufla aer continuu timp de 20 de minute.

Ceea ce se vrea a se observa sunt scapările de aer prin orice zonă a senzorului, daca acestea există. În cazul apariției lor piese este declarată rebut iar procesul nu este capabil și se vor lua unele măsuri împotriva acestor probleme.

Cap.7 Programarea operației de bobinare a senzorului de arbore cotit

Fig 7.1 Bobinare

Operația de bobinare a senzorului de arbore cotit constă într-o programare a mașinii cu ajutorul unui limbaj cod utilizând un program asemănător celor cunoscute.

Programul utilizat este Max-Evo, un program industrial bazat pe programarea pe obiect bazată pe un principiu bine pus la punct.

Ideea de bază de la care pleacă programarea orientate pe obiect este de a grupa structurile de date cu operațiile care prelucrează respectivele date. Un asemenea ansamblu poartă denumirea de obiect sau clasă. Proiectarea de programe utilizând clase se numeste programare orientata pe obiecte (OOP).

În mod frecvent, pentru structurile de date se utilizează denumirea de date membre sau câmpuri, iar pentru procedurile ce prelucrează aceste date, termenul de funcții membre sau metode.

În cadrul procesului de bobinare a senzorului de arbore cotit, limbajul cod al programului este transpus prin prelucrarea fiecărei componente ce se realizează pin niște dispositive mecanice, ce realizează unele mișcări specific. Fiecare componentă este prelucrată pe baza geometriei sale ( dimensiuni, poziția terminalelor) necesitând diferite mișcări. Sistemul trebuie să fie în stare să repete toate mișcăriile necesare pentru a procesa componentele de execuție.

Întreg procesul de programare este subdivizat în mod logic, în unități.

Fiecare unitate este un grup mecanic necesar pentru a executa un proces specific, având un programe de lucru legate între ele care controlează mișcările și condițiile logice.

Fiecare unitate execută instrucțiunile cuprinse în programul de lucru, de la prima la ultima instrucțiune cu condiția ca instrucțiunea anterioară să fi fost execuctată cu succes. Pentru ca funcția instrucțiunii să fie ușoară programul folosește termini care sunt similari cu limba vorbită.

Procesul fizic de bobinare al senzorului se realizează cu fir de cupru care are următoarele caracteristici specific :

un diametru de 0, 06 mm

rezistență de 5,8…6,3 /m

alungire la rupere de 18%

La sfărsitul capitolului este atașată anexa 1 cu programarea de programare al mișcăriilor exemplificate în cele ce urmează :

poziția de bază – la începerea executării programului mașina îsi realizează poziția de bază pentru ași poziționa senzorii care urmează să fie bobinați

conform poziției elementelor mecanice de execuție.

se verifică prezența bobinelor în spindel,altfel mașina nu începe procesul

stabilirea unitțtii in ciclu

verificarea închiderii clemelor de siguranță la spindle

se verifică daca este necesar reluarea firului de pe rola de fir, si reluarea acestuia daca acolo este un fir rupt

începerea initial a infășurării firului pe busbar( șina de contact)

poziționarea pentru tăierea initial

intrarea firului pe canalul de bobinare

înfășurarea firului in zona de bobinare

iesirea din canal a firului

înfașurarea firului pe busbar, a doua șină de contact

tăierea firului

verificarea piesei daca este OK sau NOK

ANEXA 1

// pozitia de baza

U01_Enter_ManualGuards_Timeout(60);

U01_Initialization();

LOOP:

GplStartCycleTimer();

GplStartCycleTimer();

U01_ManualLoading_UnloadLoadParts();

U01_Check_WireGuideTube_Maintenance_Request(IfRequestPresent_JumpTo:=WIREGUIDETUBE_MAINTENANCE_INPROGRESS);

U01_Increase_Counter(PCS_LOADED, 4);

U01_WindingCycle();

GplStopCycleTimer();

GOTO LOOP;

WIREGUIDETUBE_MAINTENANCE_INPROGRESS:

U01_WireGuideTube_Maintenance();

GOTO LOOP;

EndProg

Block

//Verificarea bobinelor in spindel, daca bobinele nu sunt acolo programul nu se executa

U01_Check_PartsInfos_OnSpindle(IfBobbinsNotPresents_JumpTo:=WINDINGCYCLE_END);

// stabilirea unitatii in ciclu

GplSetUnitInCycle();

GplTep1ChangeIndex(U01_TEP_Set1, 1);

//verificarea inchiderii clemelor la spindel

//Verificarea primului ciclu

U01_Check_FirstCycle(IfNoFirstCycle_JumpTo:=CHECK_FIRSTCYCLE_END);

//…

U01_Show_FirstCycle_Error();

CHECK_FIRSTCYCLE_END:

//verifiarea reluarii cererii de fir WireResumeRequest si reluarea firului daca acolo este un fir rupt

U01_Check_WireResume(IfNoRequest_JumpTo:=CHECK_WIRERESUME_END);

//…

U01_Move_WireScrapRemoving_Depth_WorkPosition();

U01_Show_WireResume_Error();

CHECK_WIRERESUME_END:

//Verificare fir-rupt

Parallel U01_Move_WireScrapRemoving_Depth_WorkPosition();

U01_Check_WireTensioner_TEP_WireStatus(AllowedWireBreakNumber:=0, IfError_MachineStop:=TRUE);

U01_Store_WireTensioner_TEP_WireStatus();

//U01_Show_WireTensioner_TEP_WireStatus_Error();

//statusul componentelor din spindle

U01_Store_PartsInfos_OnSpindle(PartsStatus_OnSpindle:=U01_COILSINPROGRESS);

//Inceperea initiala a infasurarii pe busbar

GplTep1ChangeIndex(U01_TEP_Set1, 10);

U01_Release_Spindle_Index();

GplAxMove(U01_W, -0.25, AX_MOVE_INC);

Parallel U01_Insert_Spindle_Index();

GplAbsAxMove(U01_X, -2.80, U01_Y, 18.66);

WaitEndOfParallel('U01_Insert_Spindle_Index');

WaitEndOfParallel('U01_Move_WireScrapRemoving_Depth_WorkPosition');

GplAbsAxMove(U01_Z, 4.99);

GplWrapping(Turns:=5.5, Radius:=3, CenterAngle:=270, Direction:=CLOCKWISE, Plane:=HORIZONTAL, HelixLength:=0.4, DoubleHelix:=0, HelixOnly:=0, SpeedPerc:=30, AccDecPerc:=30);

// pozitionarea pentru Taierea initiala

GplAbsAxMove(U01_X, 36.71, U01_Y, 32.97, U01_Z, 7.80);

U01_Move_WireGuideBar_CuttingDevice_Vertical_WorkPosition();

U01_Close_WireGuideBar_CuttingDevice();

GplAbsAxMove(U01_Y, 30.97);

Parallel U01_Move_WireGuideBar_CuttingDevice_Vertical_RestPosition();

Parallel U01_Open_WireGuideBar_CuttingDevice();

U01_Move_WireScrapRemoving_Depth_RestPosition();

U01_Rotate_WireScrapRemoving_HorizontalRotation_WorkPosition();

U01_Move_WireScrapRemoving_SuctionDevice_Vertical_WorkPosition();

Parallel U01_Remove_WireScrap(FALSE, 2, FALSE);

WaitEndOfParallel('U01_Open_WireGuideBar_CuttingDevice');

WaitEndOfParallel('U01_Move_WireGuideBar_CuttingDevice_Vertical_RestPosition');

// Infasurarea initiala

GplAbsAxMove(U01_X, -2.42, U01_Y, 19.95, U01_Z, 6.00, SpeedPerc:=50, AccDecPerc:=30);

GplAbsAxMove(U01_Y, 16.95);

GplAbsAxMove(U01_X, 2.29, U01_Z, 12.04);

GplAbsAxMove(U01_Y, 19.84);

GplAbsAxMove(U01_X, -2.63, U01_Z, 13.05);

GplAbsAxMove(U01_Y, 16.84);

GplAbsAxMove(U01_X, 4.44);

GplAbsAxMove(U01_Y, 25.00, U01_Z, 14.68);

GplAbsAxMove(U01_Z, 18.00);

GplAbsAxMove(U01_X, 7.64);

U01_Release_Spindle_Index();

GplAxMove(U01_W, -0.25, AX_MOVE_INC);

GplAbsAxMove(U01_Y, 23.49, U01_Z, 9.69);

GplAxMove(U01_W, -0.50, AX_MOVE_INC);

//intrarea firului pe canal

GplAxMove(U01_W, -0.25, AX_MOVE_INC, U01_X, -4.70, AX_MOVE_ABS);

GplAbsAxMove(U01_Z, 12.39);

GplAxMove(U01_W, -0.25, AX_MOVE_INC, U01_Y, 29.40, AX_MOVE_ABS);

GplAxMove(U01_W, -1.00, AX_MOVE_INC, U01_Z, 10.40, AX_MOVE_ABS);

GplAbsAxMove(U01_X, -2.80, U01_Z, 4.00);

//Bobinare

GplTep1ChangeIndex(U01_TEP_Set1, 6);

U01_Reset_WireTensioner_TEP_OverloadSampling();

U01_Start_WireTensioner_TEP_OverloadSampling();

U01_Start_WireTensioner_TEP_GroupChange_DuringWinding(4, 6, 3);

WaitEndOfParallel('U01_Remove_WireScrap');

Parallel U01_Move_WireScrapRemoving_SuctionDevice_Vertical_RestPosition();

GplStartWindingJoin();

GplExecuteWinding(1);

GplExecuteWinding(2);

GplExecuteWindingJoin();

U01_Stop_WireTensioner_TEP_GroupChange_DuringWinding();

U01_Stop_WireTensioner_TEP_OverloadSampling();

GplTep1ChangeIndex(U01_TEP_Set1, 3);

U01_Execute_MSK_Skein();

WaitEndOfParallel('U01_Move_WireScrapRemoving_SuctionDevice_Vertical_RestPosition');

Parallel U01_Rotate_WireScrapRemoving_HorizontalRotation_RestPosition();

Parallel U01_Open_WireTensioner_Felts();

GplTep1ChangeIndex(U01_TEP_Set1, 6);

U01_Start_WireTensioner_TEP_GroupChange_DuringWinding(4, 6, 3);

GplExecuteWinding(3);

U01_Stop_WireTensioner_TEP_GroupChange_DuringWinding();

GplTep1ChangeIndex(U01_TEP_Set1, 10);

WaitEndOfParallel('U01_Open_WireTensioner_Felts');

Parallel U01_Close_WireTensioner_Felts();

//Iesirea din canal a firului

U01_Insert_Spindle_Index();

GplAbsAxMove(U01_Y, 16.47);

GplAbsAxMove(U01_Z, 12.39);

GplAbsAxMove(U01_X, 0.00);

GplAbsAxMove(U01_X, 2.50);

GplAbsAxMove(U01_Y, 20.47);

GplAbsAxMove(U01_X, -2.50, U01_Z, 10.60);

GplAbsAxMove(U01_Y, 17.30);

GplAbsAxMove(U01_X, 1.92, U01_Z, 4.73);

GplAbsAxMove(U01_Y, 19.65);

GplAbsAxMove(U01_X, -2.67, U01_Z, 5.73);

GplAbsAxMove(U01_Y, 18.45);

// infasurarea firului pe busbar ( final)

/// U01_Insert_Spindle_Index();

GplWrapping(Turns:=6, Radius:=3, CenterAngle:=270, Direction:=CLOCKWISE, Plane:=HORIZONTAL, HelixLength:=-0.6, DoubleHelix:=0, HelixOnly:=0, SpeedPerc:=30, AccDecPerc:=30);

WaitEndOfParallel('U01_Close_WireTensioner_Felts');

WaitEndOfParallel('U01_Rotate_WireScrapRemoving_HorizontalRotation_RestPosition');

// Taierea finala a firului

Parallel U01_Open_WireScrapRemoving_Clamps();

U01_Move_WireScrapRemoving_Depth_WorkPosition();

WaitEndOfParallel('U01_Open_WireScrapRemoving_Clamps');

GplAbsAxMove(U01_X, -49.82, U01_Y, 27.43);

GplAbsAxMove(U01_Y, 19.33, U01_Z, 10.50);

U01_Close_WireScrapRemoving_Clamps();

GplAbsAxMove(U01_X, -43.70, U01_Y, 33.09);

U01_Move_WireGuideBar_CuttingDevice_Vertical_WorkPosition();

U01_Close_WireGuideBar_CuttingDevice();

GplAbsAxMove(U01_Y, 32.00);

U01_Open_WireGuideBar_CuttingDevice();

Parallel U01_Move_WireGuideBar_CuttingDevice_Vertical_RestPosition();

GplAbsAxMove(U01_Z, -19.89);

GplTep1ChangeIndex(U01_TEP_Set1, 2);

WaitEndOfParallel('U01_Move_WireGuideBar_CuttingDevice_Vertical_RestPosition');

U01_Release_Spindle_Index();

U01_Move_WireScrapRemoving_Depth_RestPosition();

GplAxMove(U01_W, -0.25, AX_MOVE_INC);

U01_Insert_Spindle_Index();

// Statusul partilor in spindle

U01_Store_PartsInfos_OnSpindle(PartsStatus_OnSpindle:=U01_COILSPRESENT);

// verificare fir – rupt

// administrarea primului ciclu

U01_Disable_FirstCycle();

//resetarea unitatii in ciclu

GplResetUnitInCycle();

WINDINGCYCLE_END:

EndBlock–-reluarea ciclului ….

Cap. 8 Bibliografie

[1]- Cătălin Fetecău,Prelucrarea materialelor plastice, Galați-2008

[2] – Memorator de materiale plastice, Autori: Paunica, M. Sebe, Serban, Editura Tehnica – 1988

[3] – Injectarea materialelor termoplastice, Autor: Ing. Ioan Seres, Editura Imprimeriei de Vest – Oradea

[4]- Șereș, I. Materiale termoplaste pentru injectare. Tehnologie. Încercări. Editura Imprimeriei de Vest, Oradea

[5]- Știința și tehnica Secolului XX. Descoperiri și invenții ale ultimului secol, care ne-au schimbat viața. Editura Aquila’93, 2001.

[6]- Oprea, C., Bulacovschi, V., Constantinescu, Al. Polimeri. Structură și proprietăți. Editura Tehnică București, 1986.

[7]- Tadmor, Z., Gogos, C., G. Principles of Polymer Processing, New York, John Wiley & Sons, 1979.

[8]- Album de matrite pentru materiale plastice, Autori: Ing. Miclaus Ilie, Ing. Busuioc Dumitru, Tancou Titus, Editura Tehnica – Bucuresti 1975;

[9] – Proiectarea matritelor pentru produse injectate din materiale plastice, Autori: Ionescu, Muscel, Ianculescu M., Ioan Seres, Vass E., Rosenthal I., Biro A., Editura Tehnica – Bucuresti 1987;

[10]- Cercetări privind îmbunătățirea calității și performanțele unor repede de materile plastice avansate cu aplicații în construția de autovehicule.,Autor: Dan Iulian Floricel-Brasov 2010

[11]- Un scurt ghid în injeția maselor plastice- ARBURG Gmb

[12] Sereș, I.- „Matrițe de injectat” – Ed. Imprimeria de Vest, Oradea, 1999;

[13] Iancău Horațiu, Nemes Ovidiu, Materiale compozite.Concepție și fabricație, Ed. Mediamira, Cluj-Napoca, 2003;

[14] Ionescu Muscel, Ianculescu M., ș.a – „Proiectarea matrițelor pentru produse injectate din materiale plastice”. Editura Tehnică București 1987;

[15] Sereș,I.-„Injectarea materialelor termoplastice” – Ed. Imprimeria de Vest, Oradea, 1996;

[16] Hubca Gh., Horia Iovu și co, Materiale compozite, Ed Tehnică, București,1999;

[17] Sereș, I.-„Matrite de injectat în exemple (soluții constructive, date utile)”-Ed. Imprimeria de Vest, Oradea, 1977;

[18] Horun, S. – „Memorator de materiale plastice și auxiliari”. Editura Tehnică București – 1973;

[19] Toleranțe și ajustaje (standarde și comentarii)”. Editura Tehnică București 1967;

[20] Miclaus, I. – „Album de matrițe pentru materiale plastice” E.T.Bucuresti,1975

[21] „Normative unificate pe economie pentru lucrări de tăiere și deformare la rece(ștanțare, matrițare)” NT-107.

[22] Designing with Plastics- Gunter Erhard

[23] Plastic Part for Injection Molding –Robert A Malloy

OPIS

Proiectul de diplomă este structurat în următorul mod:

Partea scrisă :

78 pagini scrise A4

85 de figuri

2 tabele

Desene de execuție :

2 desene de executie

Declar pe propria răspundere ca am elaborat personal proiectul de diplomă,nu am folosit alte materiale documentare in afara celor prezentate la bibliografie.

Semnătura autorului,

Sunt de acord cu prezentarea Lucrării de Diplomă în sesiunea iulie 2015 a candidatului Gherman Gheorghe Alexandru cu tema rezolvată în prezentul proiect.

Data predării: Semnătura conducătorului: