Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017 [606228]

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

4
REZUMAT

Lucrarea trateaz ă proiectarea și realizarea pieselor ornamentale ȋn industria automotive
din materiale compozite (fibră de carbon) , cu accent pe procedeul de sudare cu ultrasunete .
Proiectul este structurat pe 4 capitole, dup ă cum urmeaz ă:
Ȋn primul capitol sunt prezentate date generale despre materialele compozite, clasificarea
lor și stadiul actual privind ȋmbinarea materialelor compozite utiliz ând procedeul de sudare cu
ultrasunete.
Ȋn capitolul II este prezentat detailat fluxul tehnologic al producerii pieselor ornamentale
din fibr ă de carbon ȋn industria automotive.
Calculul tehnico -economic pentru realizarea unui set de piese ornamentale este prezentat
ȋn capitolul III, iar ȋn capitolul IV sunt prezentate elemente de protec ția muncii.

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

5

ABSTRACT

The paper treats the design and achievement of the ornaments trim parts in automotive
industries from composite materials (fiber carbon) with accent in welding with ultrasounds in
welding procedure.
The project is structured in 4 chapters, as is follows:
The first chapter presents generals date about composite materials, their classification and
actual stage, regarding the joining of composite m aterials using the ultrasound welding process.
In the second chapter is presented detailed the tehnological flux of manufacturing parts
from fiver carbon in automotive industry.
The technical and economic calculation for realization of 1 set of ornaments parts (trim
parts) is presented in chapter no. III, and in chapter no. IV are presented elements of labor
protection.

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

6
CUPRINS

Rezumat …………………………………………………………………………………. . pag.4
Abstract …………………………………………………………………………………. . pag.5
Introducere …………………………………………………………………………….. ………. pag.8
1.Studiul actual privind ȋmbinarea materialelor compozite utilizând
procedeul de sudare cu ultrasunete ………… ………………………………… …….. . pag.9
1.1.Materiale compozite ……….. ……………………………………….. ……….. pag.9
1.1.1.Date generale privind evoluț ia materia lelor compozite pag.9
1.1.2.Clasificarea compozitelor ȋ n raport cu domeniul
de util izare …………………………………………………………… pag.11
1.1.2.1.Compozite termice …………….. ………. ………….. pag.11
1.1.2.2.Compozite structurale …………. …………… ……. pag.11
1.1.2.3.Compozite carbon -carbon …………… ………. ….. pag.11
1.1.2.4.Compozite ceramică -ceramică ……………….. … pag.12
1.1.2.5.Compozite lamelare …………… …………………… pag.12
1.2.Sudarea cu ultrasunete ………. …………. …………………………………… pag.12
1.2.1.Generalităț i…………… ……………. ………………………………. pag.12
1.2.2.Parametri tehnologici …….. ………. ……………………………. pag.13
1.2.3.Parametri mecanici ……… ………….. …………………………… pag.13
1.2.4.Parametri acustici …….. ……………. ……………………………. pag.13
1.2.5.Particularităț i specifice ale ultrasunetelo r………….. ……. pag.14
1.2.6.Sudarea prin presiune la rece cu ultrasunete ……….. …… pag.15
1.2.6.1.Domeniul d e aplicare …………….. ……………….. pag.17
1.2.6.2.Date tehnice ………… ……… ………………………… pag.18
1.2.7.Instalaț ii pentru sudare cu ultrasunete ……………… ….. pag.18
2.Fluxul tehnologic al producerii pieselor orn amentale ȋ n industria
automotiv e……………………………………… …………… ………………………………. pag.23
2.1.Extern ECC (Blue Carbon Provider) ……….. ………… ……………….. pag.23
2.2.Extern EUROTEH ……………. ………………. ……………………………… pag.26

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

7
2.3.Injectare plastic (KST) ……………. …………. ……………………………… pag.27
2.4.Pres ă Carbon ……….. …………….. ……………………………………………. pag.30
2.5.Lăcuire/Culoare (LK/FA) ……………… …………………………………… pag.31
2.6.Injectare Poliuretanică (PUR) …………….. ………………………………. pag.32
2.7.Șlefuire/Lustruire (SP) …….. …………. …………………………………….. pag.36
2.7.1.Ȋndepărtarea surplusului de lac ………………. ……………. pag.36
2.7.2.Șlefuire piesă 1 …………………. ………. ………………………… pag.37
2.7.3.Șlefuire piesă 2 …………………………. ………. ………………… pag.37
2.7.4.Lustruirea ……………………. ……………………………………… pag.37
2.7.5.Controlul …….. ………………. …………………………………….. pag.38
2.7.6.Ȋnfolierea ……….. ………………. ………………………………….. pag.38
2.8.Freză (CNC) …………. ……………… ………………………………………….. pag.40
2.9.Montaj (FEK/FE/QS) ……………… …………… ……………………………. pag.41
2.9.1.Vopsirea canturilor …….. ………….. ……………………………. pag.41
2.9.2.Ȋ ndepărtarea foliei și curățarea ……………… …………….. pag.41
2.9.3.Comisionarea …………….. ……………………………………….. pag.41
2.9.4.Sudarea cu ultrasunete …………….. ………………. ………….. pag.43
2.9.5.Clipsare emblemă “QUATTRO”/ Montare santoprene pag.49
2.9.6.Marcare piesă ……………… ………………………………………. pag.50
2.9.7.Lustruire piesă ………………. ……….. …………………………… pag.51
2.9.8.Verificare piesă/ Marcare piesă …………. ………….. …….. pag.51
3. Calculul Tehnico – Economic ……….. …………………………………………. pag.53
4. Măsuri de Protecția Muncii și PSI…………………. …………….. …………. pag.56
Bibliografie ………………………………….. …………… ……………………………………. pag.58

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

8
INTRODUCERE

Ȋn prezent, aproape că nu exist ă domeniu al activităț ilor umane , ȋn care energia undelor
ultrasonore să nu-și fi găsit largi aplicaț ii datorit ă avantajelor pe care le oferă față de energiile
convenț ionale.
Dezvoltarea puternică a acusticii ș i ultraacusti cii, a facut ca ultrasunetele să facă un salt
calitativ deosebit priv ind nivelul lor energ etic, trecâ nd din domeniul aplicaț iilor pasive, c ând sunt
folosite ca purt ătoare de informații, ȋn domeniul aplicaț iilor active, c ând sunt folosite drept
unealta ce efectueaz ă lucru mecanic ce modifică substanț ial mediul sau mediile prin care se
propag ă.
Utilizarea ultrasunetelor răspunde cu prisosință tendi nțelor actuale manifestate ȋn tehnica
de ultraminiaturizare și prelucrarea câ t mai eficient ă a materialelor cu proprietăț i deosebite.
O aplicaț ie deosebit de important ă din num ărul mare de aplica ții real izate cu ajutorul
ultrasunetelor, o constituie sudarea ultrasonic ă, atâ t a maselor plastice cât și a metalelor.
Sudarea ultrasonică se realizeaz ă fără material de adaos, ȋ mbinarea are loc la o
temperatur ă mult mai joasă decât temperatura de topire și prin urmare nu există o modificare
subst anțială a proprietăților ȋn zona ȋmbină rii.
Locul și importanța ȋmbinărilor cu ultrasunete ȋn industria modernă , sunt determinate de
nivelul de dezvoltare a diferitelo r ramuri industriale, performanțele acestei metode co nstând atât
ȋn cre șterea vitezei de lucru, c ât și ȋ n reducerea semnificativ ă a consumului de energie.
Procedeul de sudare ultrasonic ă ȋși găsește o largă aplicabilitate la sudarea foliilor ș i
firelor sub țiri ȋntre ele sau piese cu grosime mai mare , la exec uția unor su duri ȋn locuri greu
accesibile ȋn construcț ia apar atelor din industria electronică, electrotehnică, auto, mecanică fină și
nucleară .

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

9
1. STADIUL ACTUAL PRIVIND ȊMBINAREA MATERIALELOR
COMPOZITE UTILIZȂND PROCEDEUL DE SUDARE CU
ULTRASUNETE
1.1. Materiale compozite

1.1.1. Date generale privind evoluția materialelor compozite
Aparute ȋn 1940, răș inile sintetice armate cu fibre de sticlă au fost introduse treptat ȋn
industria auto, aviație și navete spaț iale (70 [%] din scutul termic al navetei spaț iale C olumbia), la
realizarea unor recipien ți pentru industria chimic ă și alimentar ă (rezistente la acizi), ȋmbră caminte
de protecție (veste antiglonț, căș ti) etc.
Materialel e compozite polimerice prezintă pe langă remarcabile proprietăț i mecanice și o
rezistență deosebită la coroziune și agenț i chimici da r ca un impediment, o reprezintă temperatura
de lucru limitată de rășină utilizată drept matrice.
Caracteristicil e materialelor compozite rezultă din asocierea ranfort matrice și sunt ȋn
funcție de: proporția ranfort -matrice, condițiile de ranforsare și procesul de fabricație. Un
exemplu ȋn acest sens ȋl reprezintă modul ȋn care variază efortul la rupere pentru compozite fibre
de sticlă -rășină avâ nd propor ții diferite de ranfort ș i condi ții tehnologice d iferite .
De asemenea, materia lele compozite nu se plastifiază , limita de elasticitate corespunzâ nd
limitei de rupere.
Acest lucru este foarte important , zonele pieselor compozite supuse la concentratori de
eforturi (trac țiune, ȋ nconvoiere, forfecare etc).
Materialele compozite su nt foarte rezistente la oboseală , la fluaj, la unii solven ți, petrol,
etc.
Ȋnsă, există ș i limite ale utiliz ării acestora ȋ n sensul c ă au rezistența la foc mult mai mică
decât aliajele ușoare, ȋmbătrânesc sub acțiunea umidităț ii, a energiei radiante și calorice.
Aceste proprietăți remarcabile cât ș i limitele prezentate fac ca utilizarea materialelor
compozite să se realizeze după o analiză temeinică a factorilor care influențează calitatea acestor
materiale.
Un studiu actual și de perspectivă al gradului de utili zare al materialelor compozite ȋ ntr-
una din cele mai importante ramuri ale industriei constructoare de ma șini, industria aviatic ă arată
o creștere spectaculoasă a acestuia.

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

10
Este de la sine ȋnț eles c ă cercetarea ȋn acest domeniu vizează ȋn primul rând tehnologiile
de vârf și ȋn mod special industria aerospațială dar se știe că pentru a deveni competitive din
punct de vedere economic pe piață trebuie s ă acopere o gam ă foarte largă de cerinț e și utiliză ri.
Acest lucru s -a realizat, ast ăzi nu există practic nici un domeniu, fie că este vorba de
ramuri de vârf sau de industrii tradiționale, ȋ n care compozitele – polimerice să nu fi pă truns.
Ȋn domeniul transportului rutier mat erialele compozite se folosesc ȋ n primul r ând datori tă
greutății lor reduse, rezistenț ei la oxidare și coroziune, ȋn procente ce reprezintă creșteri anuale 5
– 10[%], ȋn locul me talelor. S -a calculat că reducerea greutăț ii unui autoturism cu 100 kg
echivaleaz ă cu ec onomisirea unui litru de benzină la fiecar e 100 [km]. Ȋn componenț a unui
autoturism compozitele se folosesc pentru:
-caroserii,
-sistemul de alimentare cu combustibil,
-panoul de comanda etc .

Figura 1. 1.1.1. Cockpit -ul bolidului Lamborghini este integral realizat din materiale
compozite
Ȋn sistemul de fr ânare al autovehiculelor , compozitele din fibre de carbon sunt deosebit
de eficiente, ȋntrucât coeficientul de frecare creș te cu temperatura.
Pe lang ă aliajele metal -metal, cunoscute de multă vreme ș i aliajele mai noi de tip
ceramică -ceramică și ceramică -metal, se conturează utilizarea aliajelor din materiale plastice,

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

11
polimer -polimer, polimer -metal și polimer -ceramică. Ele au proprietăți mecanice superioare și ȋ n
multe procese de frecare, elimin ă ungerea. [MAR 14]
1.1.2. Clasificarea compozit elor ȋn raport de domeniul de utilizare
1.1.2.1. Compozite termice , izolanț i rigizi și ablativi, care sunt realiza ți cu matrice rigidă
(rășină termodură ) sau plas tică (elastomeri sub formă de cauciucuri naturali și sintetici) ș i fibre
refractare (fibre de carbon sau siliciu). Dac ă aceste materiale sunt folosite cu matrice de carbon,
caracteristicile mecanice ale acestora sunt acceptabile la temperaturi foarte inalte (2000 [0C]).
Sunt folosite pentru protecția termică a propulsoarelor cu pulbere ș i conductel or motoarelor cu
proper goli lichizi, a standurilor de ȋncercare, a pereț ilor antifoc etc. [DAN 13]
1.1.2.2. Compozite structurale , care sunt com pozite clasice cu matrice de rășină epoxidica
sau poliesteri ranforsați cu fibre (sticlă , carbon, kevlar). Au o rezistență mecanică ridicată ȋ n
raport cu densitatea (piesele sunt mai ușoare cu 30 -50[%] față de cele metalice ș i o foarte bun ă
rezistență la oboseală – ȋn special compozitul s iliciu -rășină fenolică . Se folosesc pentru structuri
aeronau tice (fuselaj, aripa), motoare și rachete (corp ș i coif), structuri de automobil. [DAN 13]

Figura. 1.1.2.2.1 . IAR-111 Excelsior (fuselaj)
1.1.2.3. Compozite carbon -carbon , constituite dintr -o matrice de carbon cu pu țin grafit și
ranforsate cu fibre de carbon tip țesă tură, pâslă sau textură multidirecțională (ȋn patru direcț ii). Au

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

12
o densitate de 1,5 -2 [g/cm3], rezistența foarte bună la șoc, la oboseală, la uzură, la șoc termic și la
ablațiune, precum și o foarte bună inerție chimică și biologică .
Se folosesc pentru protecția termică a corpurilor rachetelor rusești și a navetelor spațiale
americane la ȋntoarcerea ȋn atmosfera Pămâ ntului, a c onductelor motoarelor de rachetă, a
sistemelor de frânare a avioanelor ș i vehicul elor terestre, precum ș i pentru catozii a paratelor
radiologice, proteze chirurgicale etc. [DAN 13]
1.1.2.4. Compozite ceramică -ceramic ă, constituite dintr -o matrice din materiale r efractare
pure (siliciu, alumină) sau ȋ n amestec cu carbon (carburi, nitruri, b oruri) ș i fibre refractare
(carbon, siliciu, alumini u, carbura de siliciu) sub formă de țesătură, pâ slă sau textură
multidirecțională .
Rezistența la ȋncovoiere este de 700 [Mpa] (față de 400 -500 [Mpa], la ceramicele clasice),
rezistenț a la fisurare es te de 50 -100 ori super ioară ceramicelor obișnuite iar rezistența la
temperaturi ȋnalte, la oxidare și la agenți chimici este ridicată .
Se utilizează pentru anumite piese de motoare de avion (turbine), ȋn metalurgie, ȋn industria
chimică ș i nuclear ă (pompe, creuzete, ar ticula ții). [DAN 13]
1.1.2.5. Compozite lamelare , care sunt structuri de compozite compuse din stra turi
alternative de elastomeri ș i lamele metalice de ranforsare, asamblate prin lipire.
Avantajul principal al acestor compozite constă ȋ n simplificarea și ușurarea articulațiilor ca
și ȋntr-o fiabilitate ridicată . [DAN 13]
1.2. Sudarea cu ultrasunete
1.2.1. Generalități
Datorită modernizării ș i tehnologiei inovatoare constante î n industria automotive, o
varietate de materiale și materii pr ime dintre cel e mai diverse au fost utilizate in vederea obț inerii
unor pro duse cu design inovativ și funcțional. Utilizarea accesoriilor ș i ornamentel or realizate din

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

13
mase plastice ș i asociere a acestora cu produse din lemn, aluminiu , crom și carbon au dovedit în
timp că pot determina o reală diferență a acestora pe piaț a de profil.

1.2.2. Parametri tehnologici
Tehnologia de realizare a pieselor din materiale compozite inteligente prin asamblare prin
sudare cu ultrasunete este deosebit de complexă deoarece trebuie s ă se țină seam ă de o serie de
elemente legate de procesarea materialelor compozite inteligente și de parametri tehnologici,
mecanici și acustici care influențează procesul de sudare.
Principalii parametri tehnologici ai procesu lui de sudare sunt:
 natura matricei materialelor compozite inteligente;
 natura elementului de ranforsare;
 starea suprafețelor de ȋ mbinat;
 grosimea materialelor de ȋ mbinat;
 condițiile cerute de rolul funcț ional;
 metoda de sudare;
 numă rul de concentratoare de energie acusti că.

1.2.3. Parametri mecanici
Parametri mecanici cu influență deosebită asupra procesului de sudare sunt:
 forța statică de apă sare;
 presiunea locală de contact a suprafețelor de ȋ mbinat;
 durata activă rii cu ultrasunete.

1.2.4. Parametri acustici
Parametri acustici sunt legați de sistemul ultraacustic folosit și de instalaț ia de sudare cu
ultrasunete, aceș tia fiind:
 tipul oscilației ultrasonore excitată ȋ n sistem;
 amplitudinea oscilaț iilor;
 frecvența oscilaț iilor;
 intensitatea energiei ultrasonore;

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

14
 densitatea de energie ultraacustica;
 dimensiunile, forma și materialul sonotrodului ș i a nicovalei acustice;
 factorul de formă al concent ratorului de energie ultrasonoră ;
 calitățile de reflexie și de absorbț ie ale reazemului;
 temperatura de ȋn călzire pre alabilă a sonotrodului.

A optimiza procesul de sudare cu ultrasunete a unui material compozit inteligent,
ȋnseamnă a găsi o funcție obiectiv care să cuprindă toți factorii prezentați ș i a determina costul
minim al proce sului sau productivitatea maximă ȋn condițiile unei calități deosebite a ȋmbină rii
sudate.

1.2.5. Particularități specifice ale ultrasunetelor
Ultrasunetele reprezintă oscilaț ii mecanice ale particulelor unui med iu elastic, fluid sau
solid, având frecvența ȋ ntre 16 [KHz ] și 100 [MHz ]. Datorită frecvenț ei lor r idicate, ultrasunetele
menifestă unele particularităț i specifice:
*accelerația imprimată particulelor este mare, aproximativ 105 [g];
*pot fi amplificate, focalizate și dirijate ȋn direcția dorită ;
*transmisia ultrasunetelor creș te cu densitatea materialului;
*apariția fenomenului de cavitate ȋ n medii lichide.
Generarea ultrasunetelor se face prin conversia energiei mecan ice, hidraulice, electrice
etc. de că tre dis pozitive numite transductori avâ nd structura unu i sistem oscilant mecanic
elementar.
Amplitudinea oscilațiilor se alege ȋn funcț ie de pe rechea de materiale care urmează a fi
sudate, fiecare material avâ nd un domeniu al amplitudinii oscilațiilor ȋn care se poate suda ȋn
condiț ii optime.
Prin utilizarea unei valori optime specifice fi ecărei perechi de materiale, se reduce timpul
necesar realizării ȋmbinării cu consecințe directe asupra creșterii productivității procesului de
sudură .
Creșterea amplitudinii peste o anumită valoare, are drept consecință o ȋ ncalzire apreciabilă
a material ului aflat ȋ n contact cu sonotroda, fapt care poate duce la dis trugerea materialului, la

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

15
apariția de creștere de descompunere ȋn materialul topit și implicit la o rezistență scazută a
ȋmbină rilor sudate.
Redu cerea amplitudini i sub o anumită valoare, are dre pt consecință o reducere a energiei
acustice introduse ȋn zona ȋ mbin ării, urmat ă de o scădere firească a rezistenței ȋmbinării sau chiar
nerealizarea sudă rii.

1.2.6. Sudarea prin presiune la rece cu ultrasunete
Suda rea cu ultrasunete este aplicată ȋ n preze nt ȋntr-un num ăr relativ mare de al te domenii
industriale sau de vâ rf. Caracte rizat de viteza de sudare mare ș i caracteristici mecanice, de
etanșeitate ș i elect rice foarte bune, procedeul de ȋ mbinare prin sudare cu ultrasu nete capătă mereu
noi ȋntrebuință ri atât ȋn situații convenționale (de la produse casnice până la produse industriale
de top), cât și ȋn situații neconvenționale (micro și nanoȋmbină ri).
Se pot suda cu ajutorul ultrasunetelor diferite materiale ca: alumini u și aliajele sale, aur,
argint, platină (sub formă de folii cu grosime de până la 4 [µm] sau fire cu diametre de pana la 60
[µm] nichel, sticlă metalizată, materiale ceramice, oț eluri spe ciale, materiale plastice ș .a.
ȋmbinarea se face f ără materiale de a daos și la temperaturi mai mici , fapt ce exclude posibilitatea
apariției zonelor influențate termic (fapt evidențiat ș i de cercetă rile metalografice).
Mecanismul de realizare a sudurii cu ultrasunete este un proces complex, care are la bază
acțiunea cumulată a forț ei de presare a elementelor de sudat și a vibraț iilor ultrasonore ca re se
propagă ȋn aceasta. Ca urmare a oscilaț iilor ultrasonice, la care sunt supuse materialele ce
urmează a se suda, se produc o serie de fenomene: ȋnmuiere acustică, efect ul (resimț it la nivelul
planului de separație al cristalelor și ȋ n zona ventrelo r) și creș terea energiei inter ne care conduce
la distrugerea și ȋndepartarea peliculei de oxid (ȋn cazul aluminiului ș i al u nor aliaje ale acestuia
formează instantaneu la cont actul cu aerul are grosimea de câțiva microni și impiedică sudarea ȋn
condiț ii obi șnuite). Datorită intensificării fenomenelor de difuzare și absorție se realizează o
curgere plastică la rece a materialelor ȋn zona de contact, și prin creșterea forț elor de coeziune
intermole culară la nivelul suprafețelor celor două piese se creează condiții prielnice unei ȋmbinări
compacte ș i stabile.
Ȋn cazul acestui procedeu presiunea este exercitată asupra uneia din piesele de sudat
prin intermediul unei scule care ȋn ac elași timp are și rolul de sonotrod. Pentru

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

16
vibrarea sonotrodului la o frecvență de 15 -30 [kHz] și la o amplitudine de 0,001 -0,003
[mm] se foloseș te un t ransductor magnetostrictiv prevă zut cu un con centrator ultrasonic
(fig.1.2.6.1.).

Figura.1.2.6.1. Transductor magnetostrictiv
Prin suprapunerea vibraț iilor ult rasonice peste presiunea statică se obț ine energia de
activare necesară realizării sudă rii care se p roduce la presiuni mai mici decât ȋn cazul
procedeului convenț ional de sudare la rece.
Ȋmbinările realizate se caracterizează printr -o bună calitate și o rezistență
comparabilă cu cea a metalelor de bază . Pro cedeul este foarte puțin sensibil la oxizi și la
impuritățile de suprafeț ele meta lelor de sudat.
Statistic, comparativ cu procedeele convenț ionale de sudare (arc electric, lipire),
ȋmbinarea cu ultrasunete a materialelor metalice constituie un domeniu cu o pondere generală mai
redusă , dar cu perspective de dezvoltare ș i diseminare excepționale ȋ n industria de automobile,
industria elect rotehnic ă, electronică, microelectronică, aparatură medicală , respectiv ȋn tehnicile
de ȋmbinare a materialelor noi, biocompatibile, compozite inteligente, cu memoria formei etc.
Caracteristicile tehnice proiectate pentru echipamentele de sudare cu ultras unete, structura
modulară, programare digitală , monitorizarea forței de sudare, amplitudinea oscilaț iilor
ultraacustice parametru programabil, programe tehnologice memorate rea locabile la tastatura,
logistică pentru sisteme de achiziț ie date proces tehnolo gic, conferă echipamentelor calitatea la

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

17
nivelul tehnicii actu ale ȋn domeniu, tehnologii robuste, repetabilitatea calității ȋ n aplica ții
industriale.
Ȋmbinarea cu ultrasunete a materia lelor metalice, este determinată de efectele induse de
acțiunea ultrasu netelor asupra interfețelor la suprafaț a de contact dintre c ele două repere prin
mișcarea cu frecvență ultrasonoră (15…70 [kHz]) a unei suprafețe față de cealaltă suprafață .
Procesul de ȋ mbinare cu ultr asunete are loc la o temperatură mult mai joasă decât
temperatura de topire, neputând fi vorba ȋ n acest caz de o zo nă influențată termic ca l a celelalte
procedee de sudare și implicit nu există o modificare substan țială a proprietăților materialului ȋn
zona ȋmbină rii. Temperatura de sudare se obține limitată la zona ȋmbină rii.
Ȋmbinarea cu ultrasunete se ȋncadrează ȋ n categoria aplicaț iilor active sau tehnologice ale
ultrasunet elor la care energia ultrasonică utilizat ă este suficient d e mare pentru a produce
modificări structurale ale mediului ȋn care se pro pagă și modifică ri dimensionale.
Avantajele tehnice ș i economice sunt:
• Creșterea productivității și a calităț ii produselor .
• Se asigur ă reproductibilitatea calității ȋmbină rilor sudate.
• Reducerea cu 70 [%] a manoperei ȋn comparație cu tehnologiile clasice de ȋ mbinare prin
lipire
• Eliminarea consumului de materiale de adaos
Prin utilizarea tehnologiilor alternative de sudare cu ultrasunete comparativ cu
tehnologiile de ȋ mbinare clasice de lipire, se realizează importante economii de gaze
combusti bile, materiale de adaos ș i produse chimice de decapare, precum și efecte deosebit de
benefice asupra mediului de lucru, prin reducerea și eliminarea noxelor (bioxid de carbon,
reziduri de clor ș i flor).
In comparatie cu sistemele clasice blocul de comand a si control cu microcontroller
realizeaza controlul intregului echipament el fiind interconectat cu toate blocurile functionale ale
echipamentului.
1.2.6.1. Domeniul de aplicare
Ȋmbinarea de materiale neferoase aluminiu , cupru, aliaje ale acestora, oțel, oțel inoxidabil,
domenii cu producție de serie ș i de mas ă ȋn industrii cu activităț i specifice: industria de
automobile, industria electrotehnică, electronică , microelectronic ă, aparatura medicală .

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

18
1.2.6.2. Date tehnice
 Tensiunea de alimentare 220 [V] / 50 [Hz]
 Frecvenț a de lucru 20[kHz],15[kHz],35[kHz],40[kHz],70[kHz]
 Generator de ultrasunete ȋn tehnica PWM
 Puterea maxim ă 3000 [W]
 Transductor cu generator piezoceramic
 Reglaj parametri tehnologici ȋn tehnica digitală
 Amplitudine 0 – 10 [μm]
 Memorare program tehnologic DA
 Acționare echipament electropneumatic
 Pot fi realizate ȋmbinări ȋn puncte, ȋmbinări ȋn relief, ȋmbinări ȋ n linie.
Parametri tehnologici de sudare pot varia ȋn funcț ie de materialele de sudat, de
dimen siunil e componentelor de sudat și de starea suprafeței acestora, ȋ n urmatoarele domenii:
o – forța de sudare 400-1500 [N]
o – timpul de sudare 0,010 -12 s
o – frecvenț a ultrasunetelor 20[kHz],15[kHz],35[kHz],40[kHz],70[kHz]
o – timpul de menținere după sudare 0,3 – 6 [s]
o – amplitudin ea 0 -10 [μm]
1.2.7. I nstalații pentru sudarea cu ultrasunete
Schema de principiu a unei instala ții pentru sudarea materialelor metalice (fig. 1.2.7.1 ) are
ȋn componenț a sa un transduc tor magnetorestrictiv (1) cu o ȋnfășurare (2) prin care circulă un
curent de ȋnaltă frecvență (furnizat de un generat or ultrasonic) și un sistem de răcire cu apă (3) a
carcasei (4) ȋn care este montat. Vibrațiile cu o frecvență de ord inul 2045 [kHz] sunt concentrate
și amplificate de concentratorul (5) care le transmite sculei (6)

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

19

Figura.1.2.7.1. Schema de principiu a unei instala ții pentru sudarea materialelor metalice
Cele două piese (7) și (8) sunt presate cu o forță de 151000 [N], ȋntre scula (6) care
vibrează ȋ n regim ultrasonic cu o amplitudine de 20120 [µm] și masă (10). Pentru realizarea
presiunii de contact se utulizează sisteme (9) cu praghii, pneumatice sau hidraulice.
Se o bservă că la sudarea foliil or sau fibrelor metalice, direcția deplasărilor create de
vibrațiile ultrasonice este paralelă cu suprafața pieselor de sudat și normale pe direcția de aplicare
a forței de apă sare .
Forma capului de sudură este condiționată de tipul asamblării sudate, astfel la sudarea ȋ n
puncte scula es te un stift, iar pentru sudura ȋn cusătură continuă se utilizeaza două role ce se
rotesc (una este scula iar cealaltă este masa – suport).
Parametri care influențează proces ul de sudare sunt: frecvenț a ultr asunetelor, amplitudinea
oscilațiilor, forța de apă sare, durata de aplicare a ultrasunetelor, gro simea materialelor ce se
sudează ș i caracteristicile fizico -mecanice ale acestora.
Sudarea cu ultrasunete se utilize ază cu succes la realizarea componentelor electronice
semiconductoare, c ondensatoarelor, circuitelor int egrate, releelor, bimetalelor cât ș i la caps ularea
unor recipiente care conțin materiale explozive ș i reactivi chimici inflamabilii.
Ȋn cazul instalaț iilor pentru sudarea materialelor plastice (fig. 1.2.7.2.) direcț ia deplasă rilor
create de vribrațiile ultrasonice este anormală pe suprafața piselor (1) și (2) și paralelă cu direcț ia
de aplicare a forței de apă sare p. Nu exist ă o sculă propriu -zisă, ci capul co ncentratorului (3) se
profilează ȋn mod adecvat (fig. 1.2.7.3.) pentru crearea ȋ n filmul de materiale pla stic topit a unui
profil care să mă reasc ă rezistența ȋmbină rii realizate

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

20

Fig.1.2.7.2. Instalație pentru sudrea materialelor plastice
Sudarea ultrasonică a mat erialelor plastice se produce, ȋ n linii mari, ȋn două etape. Ȋntr -o
primă etapă, ȋn urma deplasărilor relative cu frecvență mare (1840 [kHz]) a uneia dintre
suprafețele piesei ȋn raport cu cealaltă, piesă – 1, apar fenomene de frecare și implicit dezvoltare
de caldură ȋ n zona de contact, care conduce la topir ea unui strat superficial de material. Ȋn a doua
etapă sub efectul forț ei de presiune p, ȋntre cele dou ă suprafeț e

Figura.1.2.7.3. Cap concentrator
ȋn contact, ajunse ȋn stare plastică, apar legă turi molecul are, care conduc implicit la obținerea
unor ȋmbină ri rezistente.
Prin acest procedeu se pot realiza ȋmbinări de folii ș i fire din material termoplasti ce ca:
polistiren, polipropilenă, polietilenă, policlorură de vinil, policar bonat, nailon, acrilat, acetat ș .a.

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

21
Pe astfel de instala ții se pot re aliza ș i nituiri a materialelor plastice cu ultrasunete
(fig.1.2.7.4.). Energia ultrasonică realizează plastifierea piesei (1) ȋn zona de acț iune a capului
concentratorului (2), profilat sub for ma capului de nit ce trebuie obț inut. Prac tic se pot nitui astfel
toate materialele plastice ca: polistirolul, policarbonatul, poliacetatul, polietena.

Figura 1 .2.7.4. Nituirea materialelor plastice cu ultrasunete

Figura 1. 2.7.5. Aparat sudură cu ultrasunete

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

22

Figura 1. 2.7.6. Modele sonotrode

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

23
2. FLUXUL TEHNOLOGIC AL P RODUCERII PIESELOR
ORNAMENTALE Ȋ N INDUSTRIA AUTOMOTIVE

2.1.ECC (Blue Carbon Provider)

Este firma externă care produce și furnizează către clienți pânza de carbon. Pânza de carbon
este livrată sub formă de rolă la dimensiuni de 1.5×6 [m], de diferite grosimi (3K/ 6K).
Pânza de carbon este caș erata pe partea inferioară . Caserara constă ȋn lipirea pânzei pe un
vliess pentru a fi mai rigidă și a nu se deșira.

Figura 2.1.1. Vliess aplicat pe spatele pânzei de carbon

Figura 2.1.2. Pânză de carbon cu grosimea 3K
Grosime pânză – 3K vlies s

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

24

Figura 2.1.3 . Pânză de carbon cu grosimea 6K

Croiul pânzei este la un unghi de 45 [°]. Denumirea de Z grad și S grad cum se poate observa
ȋn imaginile de mai jos se referă la orientarea firului albastru. [ROL]

Grosime pânză – 6K

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

25

Figura 2.1.4. Reprezentarea orientării fibrei pentru fiecare reper

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

26

2.2. EUROTEH

Este firma externă care se ocupă cu debitarea pânzei . Această debitare se efectuează cu
laserul conform ș abloanelor .
Tăierea se efectuează cu laserul pentru evitarea deșirării pâ nzei de carbon.

Figura 2.2.1. Pânză Carbon debitată cu laser

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

27
2.3.Injectare plastic (KST)

Figura 2.3.1. Mașină de injectat plastic

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. Avantajele formării prin
injecție constă în posibilitatea obținerii unor obiecte cu forme com plicate 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.
Injectarea bicomponent în matriță f olosind placă rotativă implică folosirea unor matrițe cu
două unități de injectare (fig. 2 .3.2.), în prima dintre ele realizându -se o pre -injectare, utilizând

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

28
primul material (materialul A), după care, forma finală a piesei este dată prin injectarea celui de-
al doilea material (materialul B) peste primul. În interiorul primei acvități se realizează pre –
injectarea după care matrița este deschisă și este rotită cu 180 [ș] pentru a aduce piesa injectată în
primă etapă, în poziția necesară pentru injectarea fina lă. [ROL]

Figura 2 .3.2. Schema matriței de injectat bicomponent folosind o matriță cu placă rotativă

Figura 2 .3.3. Platan rotativ

Pentru reperele de bord și uși, se efectuează injectarea directă pe carbon cașerat.

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

29

Figura 2 .3.4. Carbon cașerat

Pentru console, se efectuează doar injectarea plasticului, pânza de carbon fiind aplicată ȋn
sectorul urmă tor.
Defectele ce pot apărea ȋ n acest sector sunt:
 Adeziune pânză carbon – vliess defectoasă;

Figura 2.3.5. Desprindere ȋntre vliess și pânză carbon

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

30
 Suprainjectare plastic

Figura 2.3.6 . Suprainjectare plastic

 Pânza deranjantă visual

Figura 2.3.7 . Pânză deranjată

2.4. Presă carbon

Sectorul presă carbon se utilizează doar pentru consolă. Aici pânza de carbon este aplicată
pe plasticul injectat după următoarele etape:
 desprăfuire – constă ȋn suflarea pânzei de carbon cu pistolul de aer;
 izolare carbon – pânza de carbon este introdusă pentru o perioadă de timp ȋn cuptor la o
anumită temperatură;
 degresare plastic – ștergerea manuală a suportului din plastic cu diluant;

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

31
 pulverizare adeziv – se aplică adeziv pe carbon și pe suportul din plastic;
 lipire carbon pe piesă – lipirea se efectuează manual cu ajutorul unei role ;
 curățare supraf ață carbon – curățarea se face cu soluția Helmitin. [ROL]

Figura 2.4.1. Pânză carbon ȋnainte și după aplicarea pe suportul din plastic injectat

2.5. Lăcuire / Culoare

Acest sector are rol de a da culoare fibrei de carbon și de a pregătii piesele pentru adeziunea
lacului din sectorul următor.
Procesul acestui sector are următoarele etape:
o alimentare – recepția pieselor din sectorul anterior. Piesele sunt aranjate pe repere, pe
rame din lemn. Ramele pot avea intre 2 -6 piese. Ramele sunt introduse ȋn cărucioare
tip rastel. Aceste carucioare au o capacitate de 14 rame.
o desprăfuirea – se efectuează automat cu ajutorul aerului suflat prin diuze;
o grunduire 1/2 – ramele se iau de pe cărucioare și se așează pe masa mobilă a masinii
de grunduit; Primer -ul este suflat prin 4 diuze
– ȋn acest stadiu, are loc aplicarea automată a primer -ului care are rol important ȋn
vederea injectării lacului. Dacă acest pr imer nu este aplicat ȋn cantitatea prescrisă ȋn
instrucțiunile de lucru, a pare defectul “desprindere lac ” sau “bule aer de grund”.

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

32
o izolare carbon – După aplicarea primer -ului, piesele sunt introduse ȋntr -o ȋncăpere
timp de 24 [h] la o temperatură de 40 -50 [°C]. Această operație are rol de uscare a
pieselor.
o netezirea – se efectuează cu Abralon 1000 [KO]

Figura 2 .5.1. Abralon – granulație 1000 [KO]

– fiecare piesă este luată individual și prelucrată manual de către operator;
– șlefuirea trebuie efectuată ȋn direcția fibrelor de carbon;
– prelucrarea necorespunzătoare duce la apariția defectului de “microbulă”;
După aceste etape, piesele sunt lansate către sectorul următor. [ROL]

2.6. Injectare poliuretanică (PUR)

În acest sector, piesele sunt luate de pe rame și introduse ȋn cuptor la o temperatură de
85 [°C] timp de 1 [h].

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

33

Figura 2 .6.1. Piese ce urmează a fi introduce ȋn cuptor Figura 2.6.2. Verificarea temperaturii
din cuptor

La scoaterea acestor piese din cuptor, operatorul verifică vizual daca a avut loc eruperea
primeru -ului. Dacă acesta a erupt , piesele sunt reȋntoarse ȋ n sectorul anterior pentru a fi renetezite
și regrunduite , iar dacă nu a avut loc eruperea , atunci piesel e sunt introduse pe rând ȋn matrița de
injec tare lac.
Lacul folosit este unul poliuretanic (POLI si ISO).

Figura 2.6.3. Componentele lacului poliuretanic
POLI ISO

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

34

Figura 2.6.4. Lac poliuretanic

După fiecare injectare , tuturor pieselor li se taie “moțul” ce rămâne de la capul de
injectare si sunt verificate de urmatoarele defecte:
 microbule ;
 bule aer la suprafață ;
 desprindere lac ;
 incluziuni ȋn lac ;
 vălurare lac.

Figura 2.6.5. Piesă injectată cu lac și piesă neinjectată

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

35

Figura 2.6.6 . Defecte ȋn urma injectării lacului poliuretanic

După injectarea primeleor 5 piese se verifică grosimea lacului pentru a se da aprobarea de
producție.

Figura 2 .6.7. Aparat de verificat grosimea lacului

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

36
Grosimea minimă a lacului trebuie să aibă 0.8 [mm] pentru a se evita ȋnlăturaea (arderea)
lacului ȋ n sectorul urmator, SP. [ROL]

Figura 2.6.8 . Grosimea lacului pe suprafața piesei ȋn urma măsurării

2.7. Sectorul Șlefuire / Lustruire (SP)

Ȋn acest sector au loc urm ătoarele opera ții ȋn ordinea urm ătoare:
2.7.1. Ȋndep ărtarea surplusului de lac = taierea manuala a restului capetelor de injectare ;

Figura 2.7.1.1. Ȋndepărtarea surplusului de lac

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

37
2.7.2. Șlefuire pies ă 1 – este o șlefuire manuală grosieră, efectuată de că tre operator cu
ajtorul unui dispozitiv do tat cu abraziv de 500 [K] . Operaț ia are rolul de a uniformiza suprafața
piesei, suprafața care prezintă o valurare ȋn urma operaț iei anterioare ; [ROL]

Figura 2 .7.2.1. Abralon cu granulația de 500 [K O]

2.7.3. Șlefuire pie să 2 – este tot o ș lefuire manual ă efectuată de că tre operator, dar cu un
vibrator, utilizandu -se succesiv abraziv de 500, 800 ș i 1200 [KO]. Se ș lefuie ște ȋntreaga suprafață
a piesei; [ROL]

Figura 2 .7.3.1. Vibrator

2.7.4. Lustruirea – se efectuează manual de că tre operatori cu ajutorul periil or de pâslă.
Acestea sunt de două tipuri:

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

38
 DURE, pentru scoaterea urmelor de v ibrator. Pentru a fi mai rugoasă , peria se d ă
cu o cretă albă ;
 MOI, având rolul de a da luciu suprafeț ei piesei. Periodic, pe aceast ă perie se
aplică o past ă de culoare gri; [ROL]

Figura 2 .7.4.1. Perie de pâslă moale pentru lustruirea suprafeței

2.7.5.Controlul – constă ȋn verificarea vizuală a pieselor de către toț i operatorii, din toate
sectoarele, care participă la confecț ionarea acest ora. Acest tip de control poartă denumirea de
“autocontrol”; [ROL]

2.7.6.Ȋnfolierea – ȋn acest stadiu, piesele care sunt bune din punct de vedere calitativ, se
ȋnfoliază, urmând a fi expediate ȋ n sectorul urm ător. Piesele pentru uș i, care sunt dublu format
(LI/RE), se separă prin debitare cu fierastraul panglică. Pe folia pieselor se ȋ nscrie cu marker
negru, tipul furnir ului și numă rul de marc ă al personalului care a verificat piesele. Această folie
are rol de a proteja suprafața pieselor in sectorul CNC. [ROL]

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

39

Figura 2 .7.6.1. Piesă ȋnfoliată

Figura 2 .7.6.2. Piesă ȋn dublu format (LI/RE)

Figura 2 .7.6.3. Fierăstrău panglică
Li
Re

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

40
2.8. Sectorul Freză (CNC)

Ȋn acest sector, piesele se frezează pe maș ini cu comand ă numeric ă obț inându-se forma
finită a piesei. CN C-ul are un sistem de prindere ș i frezare pentru fiecare reper. [ROL]

Figura 2 .8.1. Sistem de prindere CNC Figura 2.8.2. Sistem de frezare CNC

La fiecare reper se solicită aprobare de producție, aceasta ȋnsemnând ca după frezarea
primei piese din reper , se verifică cotele pe lera de freza re. Dacă cotele sunt ȋ n toleran țele admise,
se continuă frezarea ȋ n serie. [ROL]

Figura 2 .8.3. Verificarea cotelor pieselor pe lera de frezare

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

41
2.9. Sectorul Montaj

Acest sector implică mai multe operații până la obținerea piesei finite ȋn vederea vâ nzării
către client.
2.9.1.Vopsire canturi
Piesele sosite de din sectorul freză, se vop sesc pe canturi cu vopsea neagră prin
pulverizare cu ajutorul pistolului de vopsit. [ROL]

Figura 2.9.1.1 . Vopsirea cantului

2.9.2.Ȋndepărtare folie și curăț are
Se ȋndepărtează folia și se curăță suprafața piesei prin ștergere cu o cârpă de bumbac
ȋnmuiată ȋntr-o soluț ie de control. [ROL]

2.9.3.Comisionare
Piesele sunt aranjate ȋ n “cutii de extern” pe seturi. Setul este format din : BFS, MIKO, VO
LI/RE ș i HI LI/RE. Pentru a fi un set bun pentru livrare se comisionează după culoarea firului
albastru. După aceea, piesele sunt pregă tite pentru nituirea la cald (sudarea cu ultrasunete). [ROL]

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

42

Figura 2 .9.3.1. Pregătirea pieselor pentru sudare

Figura 2 .9.3.2. Comisionarea după culoarea firului albastru

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

43
2.9.4.Sudarea cu ultrasunete
Se efectuează cu ajutorul maș inii de sudat KLN ultraschall . [ROL]

Figura 2 .9.4.1. Mașina de sudat KLN ultraschall

Ciclul de sudare:
T2 – calupul cu sonotrode parcurge distanța de la poziția inițial ă până la ȋnceputul
pinului.
T3 – de la ȋnceputul pinului pân ă la jum ătatea lui.
T4 – de la jum ătatea pinului pân ă la final, unde are loc și menținerea pentru
formarea punctului de sudur ă.
Parametri sunt aleși ȋn funcție de grosimea și m ărimea pinului.

Principalii parametri sunt :
 Presiunea;
 Regulator de presiune;
 Aer comprimat;
 Contrapresiunea niturilor;

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

44
 Ȋmpingător 1;
 Ȋmpingător 2 -5.

 Parametri sudare;
 Presiunea de pornire a sonotrodelor;
 Presiunea de avansare a sonotrodelor;
 Etapa de presiune 1;
 Etapa de presiune 2;
 Etapa de presiune 3;
 Etapa de presiune 4;
 Presiunea de men ținere;
 Timpul de menț inere;
 Timpul de sudare minim;
 Timpul de sudare maxim;
 Timpul de ră cire;
 Timpul de presiune la c ald;
 Calea de referință ;
 Factorul de corecț ie;

 Temperatura.
 Temperatura circuitului de ȋ ncălzire 1;
 Temperatura circuitului de ȋncă lzire 2;
 Temperatura circuitului de ȋncă lzire 3;
 Temperatura circuitului de ȋncălzire 4;
 Temperatura circuitului de ȋncă lzire 5;
 Temperatura circuitului de ȋncă lzire 6;
 Temperatura circuitului de ȋncă lzire 7;

Acești parametri sunt selectați ș i salva ți ȋn memoria maș inii cu ajutorul ecranului tactil.

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

45

Figura 2 .9.4.2. Ecranul tactil al m așinii de sudat KLN ultraschall

Sudarea se face ȋntre piesă ș i crom ( BFS LL/RL, VO Li/Re, HI Li/Re ) sau ȋntre piesă și
suportul din plastic ( MIKO ) . Sudura se poate efectua pe un singur reper sau pe setul complet.
Parametri sunt reglaț i pe fiecare calup de sonotrode. [ROL]
BFS-ul are 6 puncte de sudare, deci 6 sonotrode.
MIKO are 10 puncte de sudare, deci 10 sonotrode.
VO LI/RE are 8 puncte de sudare, deci 8 sonotrode.
HI LI/RE are 7 puncte de sudare, deci 7 sonotrode.

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

46

Figura 2 .9.4.3 . Numărul de sonotrode și al bolțurilor de sudat

Operatorul, poziționează cromul pe spatele piesei cu ajutorul gaurilor de centrare de pe
crom și MIKO pe suportul de plastic. Apoi piesele sunt așezate ȋn dispozitivele specifice fiecă rui
reper, dispozitive fixate pe masa mobil ă a maș inii de sudat, dupa care se porne ște maș ina de
sudat. [ROL]

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

47

Figura 2 .9.4.4. Masa mobilă a mașinii cu dispozitivele de prindere și fixare ale pieselor

De fapt, această sudare constă ȋn topirea bolțurilor pieselor. Aceste bolțu ri sunt topite până
când are loc fixarea cromului pe piesă. Cromul nu are voie să aibă joc după sudare. Dacă acesata
are joc piesele sunt resudate manual cu ajutorul pistolului cu ultrasunete. Acest fenomen duce la
reglarea parametrilor mașinii și calupurilor sonotrodelor. [ROL]

Figura 2 .9.4.5 . Reperul MIKO ȋnainte și după sudură

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

48

Figura 2 .9.4.6. Reperul BFS ȋnainte și după sudură

Figura 2 .9.4.7. Bacuri fixare piese

Ciclul operaț iei de sudare este:
a. punerea pieselor manual ȋ n dis pozitivele aflate pe masa mobilă a maș inii de
sudare;
b. fixarea automată a pieselor ȋ n dispozitive cu ajutorul bacurilor de prindere;
c. masa mobilă se re trage pentru ca dispozitivele să i ntre ȋn raza de acț iune a
sonotrodelor;

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

49
d. sonotrodele coboară ș i are loc sudarea propriuzisă ;
e. după sudare, sonotrodele se ridică ȋn poziția inițială ;
f. masa mobilă revine ȋn poziția inițială pentru ca operatorul s ă aibă acces la
dispozitive;
g. bacurile de fixare se decuplează ;
h. operatorul scoate piesele din dispozitive și verifică sudurile. [ROL]

Figura 2.9.4.8. Formarea sudurii ȋntre piesă și crom

Toate ma șinile de sudat sunt dotate c u bariere optice pentru siguranț a operatorului. Ȋn
timpul funcționă rii, dacă operatorul int ră ȋn raza de acțiune a barierei optice, maș ina de sudat se
decupleaz ă.
Piesele sunt asezate ȋn cutii de extern și sunt trimise către urmatoarea operaț ie.

2.9.5.Clipsare emblema “QUATTRO”/Montare santoprene
După sudare, la reperul BFS, se monteaz ă emblema “QUAT TRO” iar pe spate se
montează santop rene. Acestea au rol de antiscarțâ it. Santop renele sunt din cauciuc și se monteză
obligatoriu pe locurile dedi cate ȋn numar de 11 [buc] . [ROL]

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

50

Figura 2 .9.5.1. Santoprene montate pe locurile dedicate

Figura 2 .9.5.2 . Emblemă “QUATTRO” montată pe piesă

După primul set sudat și montat, se face aprobarea de producție pentru fiecare piesă pe
leră pentru a vedea dacă piesele sunt ȋn cotele prescrise ȋn documentație. Aceste valori sunt
ȋnregistrate ȋn sistemul SAP.

2.9.6.Marcare piese
Toate piesele dintr -un set sunt marcate pe spate cu o eti chetă ce conț ine urmatoarele date:
[ROL]
 reperul;
 tipul de furnir;
 ștand;
 numă r SAP.

Figura 2 .9.6.1. Etichetă denumire piesă, ștand, furnir și număr SAP

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

51
2.9.7.Lustruire piese
Toate piesele sunt date la lustruirea manuală care se efectuează cu perii moi. [ROL]

2.9.8.Verificare piese / Marcare piese
Piesele sunt verificate vizual ș i cu ajutorul dispozitivelo r de verificare (ler ă spion ).
Person alul care a verificat piesele ȋși aplică eticheta personalizată pe fiecare piesă . Apoi, piesele
sunt aș ezate ȋn cutiile de export ș i trimise la magazia expedi ție. [ROL]

Figura 2.9.8.1. Set complet pentru export

Calitatea, ceea ce înseamnă calitatea proceselor și a rezultatelor, este și va fi întotdeauna
un factor de competiție important, dacă nu cel mai important.
Standardul ISO 8402 definește calitatea ca reprezentând "ansamblul caracteristicilor unei
entități, care îi conferă aptitudinea de a satisface nevoile exprimate sau implicite". Conform
acestei definiții:
• calitatea nu este exprimată printr -o singură caracteristică, ci printr -un ansamblu de caracteristici;
• calitatea nu este de sine stătătoare, ea există numai în relația cu nevoile clienților;
• calitatea este o variabilă continuă și nu discretă;
• prin calitate trebuie satisfacute nu numai nevoile exprimate, dar și cele implicite.

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

52
"Calitatea produsului nu este totul, dar totul este nimic fără calitate ." (Peters și
Waterman – "In search of Excellence"). [ROL]

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

53
3. CALCULUL TEHNICO – ECONOMIC
Pentru executarea unui set complet a fost necesar un personal format din 33 muncitori și 1
inginer care au lucrat 8 ore/zi timp de 9 zile.
Contravaloarea materialelor folosite:
Nr.
crt Denumirea produselor
sau a servicilor U.M. Cantitate Preț unitar
(fără TVA)
RON Valoare
netă (fără
TVA)
RON Valoare
TVA
RON
1 Carbon ml 6.00 135,00 810,00 162,00
2 Vliess ml 6.00 67,50 405,00 81,00
3 Granulat Plastic kg 5.00 2,25 11,25 2,25
4 Adeziv kg 0.500 225,00 112,50 22,50
5 Primer kg 0.500 225,00 112,50 22,50
6 Intaritor kg 0.500 225,00 112,50 22,50
7 Lac ISO kg 2.00 11,25 22,50 4,50
8 Lac POLI kg 2.00 11,25 22,50 4,50
9 Pastă șlefuit buc. 1.00 45,00 45,00 9,00
10 Pastă lustruit buc. 1.00 45,00 45,00 9,00
11 Cretă șlefuit galbenă buc. 1.00 45,00 45,00 9,00
12 Cretă șlefuit albă buc. 1.00 45,00 45,00 9,00
13 Suport plastic consolă buc. 1.00 33,75 33,75 6,75
14 Crom buc. 6.00 18,00 108,00 21,60
15 Emblemă QUATTRO buc. 1.00 4,50 4,50 0,90
16 Santoprene buc. 11.00 6,75 74,25 14,85
17 Șaibă plată buc. 3.00 0,13 0,39 0,08
18 Vopsea l. 0.200 15,00 3,00 0,60
TOTAL 2.012,64 402,53
2.415,1 7

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

54
Deviz lucrare:
Nr.
crt. Articole de calculație Cota (%) Lei
1 Materii prime și materiale directe 2.012,64
2 Cota de transport și aprovizionare 8 % din 1 161,01
A Total materiale directe 1+2 2.173,65
3 Salarii directe 19.290,24
4 CAS 20,8 % din 3 4.012,37
5 Contribuție asigurări de sănătate 5,2 % din 3 1.003,09
6 Contribuție asigurări șomaj 0,5 % din 3 96,45
7 Contribuție fond garantare creanțe salariale 0,25 % din 3 48,23
8 Contribuție fond național unic de sănătate 0,85 % din 3 163,97
9 Contribuție asigurări de muncă și boli profesionale 0, 371 % din 3 71,57
B Total manoperă directă 3+4+5+6+7+8+9 24.685,92
C Cotă cheltuieli comune (CCS) 65 % din B 16.04 5,85
D Total cost secție A+B+C 42.905,42
E Cotă cheltuieli generale (CGI) 36 % din D 15.44 5,95
F Cost producție D+E 58.353,00
G Profit 5 % din F 2.917,57
H Total F+G 61.268,94
I TVA 20 % din H 12.25 3,79
J TOTAL DEVIZ H+I 73.522,73

Cotă de transport și aprovizionare: 2.012 ,64∗8
100=161 ,01 lei
Total materiale directe: 2.012,64 + 161,01 = 2.173,65 lei
Salarii directe: ∑(72∗33∗7,74)+(72∗1∗12,50)=19.290 ,24 lei
9 zile lucrate; 7,74 lei/ora salariu muncitor; 33 numărul muncitorilor;
12,50 lei/ora salariu inginer; 1 numărul inginerilor.

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

55
CAS: 19.290 ,24∗20,8
100=4.012 ,37 lei

Contribuție asigurări de sănătate: 19.290 ,24∗5,2
100=1.003 ,09 lei
Contribuție asigurări de șomaj: 19.290 ,24∗0,5
100=96,45 lei
Contribuție fond garantare creanțe salariale: 19.290 ,24∗0,25
100=48,23 lei
Contribuție fond național unic de sănătate: 19.290 ,24∗0,85
100=163 ,97 lei
Contribuție asigurări de muncă și boli profesionale: 19.290 ,24∗0,371
100=71,57 lei
Total manoperă directă: 19.290,24 + 4.012 ,37 + 1.003,09 + 96,45 + 48,23 + 163,97 + 71,57 =
24.685,92 lei
Cotă cheltuieli comune (CCS): 24.685 ,92∗65
100=16.045,85 lei
Total cost secție: 24.685,92 + 16. 045,85 + 2.173,65 = 42.905,42 lei
Cotă cheltuieli generale (CGI): 42.905 ,42∗36
100=15.445 ,95 lei
Cost producție: 42.905,42 + 15.445,95 = 58.351,37 lei
Profit: 58.351 ,37∗5
100=2.917 ,57 lei
Total : 58.351,37 + 2.917,57 = 61.268,94 lei
TVA: 61.268 ,94∗20
100=12.253 ,79 lei
Total deviz: 61.268,94 + 12.253,79 = 73.522,73 lei

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

56

4. MĂSURI DE PROTECȚIA MUNCII ȘI PSI

1. Toate lucrările conform cerințelor proiectului vor fi executate numai de formații
specializate și autorizate sub coordonarea permanentă a unui șef de formație (maistru,
inginer cu experiență în astfel de lucrări), capabil să ia în orice moment măsurile
impuse de evoluția lucrărilor.
2. Înaintea începerii lucrărilor toți componenții formați ei de lucru vor fi instruiți asupra
măsurilor necesare de realizat pentru ca ele să se execute conform proiectului tehnic, iar
muncitorii vor fol osi obligatoriu și permanent, indiferent de anotimp, echipamentul de
lucru și de protecție prevăzut de normativ ele în vigoare:
Nr.
Crt. Denumire
echipament Op.
Inj.
Plastic Op.
Presă.
Carbon Op.
Lăcuire Op. Inj.
Poli/Iso Op.
Slefuire/
Lustruire Op.
Freză Op.
Montaj
1 Cască de
protecție + +
2 Salopetă + + + + + + +
3 Pantofi
protecție + + + + + + +
4 Mănuși
cauciuc + + + + + +
5 Mănuși
bumbac + + +
6 Antifoane +
7 Costum
antistatic + +

3. Pentru buna pregătire a lucrărilor toate materialele, echipamentele și utilajele necesare
lucrărilor vor fi organizate corespunzător pe toată perioada execuției, iar societatea
comercială va lua măsuri de asigurare a ordinii, curățeniei și a securității.

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

57
4. În toate stadiile de activitate (în lucru sau la lăsarea lucrului) toate căile de circulație vor
fi degajate de orice fel de material și mijloace tehnice .
5. La încetarea lucrului, toate dispozitivele și utilajele vor fi curățate .
6. Este strict interzisă circu lația sau staționarea muncitorilor sub cârligul macaralelor pod-
bascul.
7. Se interzice folosirea macaralelor (manuale sau auto) dacă:
– Starea cablurilor de ridicat este necorespunzătoare;
– Frânele de asigurare a sarcinii nu sunt eficente;
– Nu sunt echipate cu c hingi de ridicat a sarcinii omologate și în perfectă stare;
– Nu sunt calate corespunzător.
8. Pentru operațiile de ridicare a sarcinii vor fi utilizate numai dispozitive de legare
omologate și în perfectă stare, care vor corespunde caracteristicilor lucrărilor pentru
care au fost destinate.
9. Este interzis a lucra pe utilaje personae neautorizate.
10. Personalul care acționează în raza utilajelor acționate electric sau în raza rețelelor
electrice va fi instruit pentru evitarea electrocutării.
11. Este interzis accesul pe rsoanelor străine în sectoare.

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

58

BIBLIOGRAFIE

[DAN 13] Ing. Daniel -Valentin DOBREA, CERCETĂRI TEORETICE ȘI EXPERIMENTALE
PRIVIND ADEZIUNEA LA INJECTAREA BICOMPONENT A UNOR MATERIALE
POLIMERICE, Universitatea ”DUNĂREA DE JOS” DIN GALAȚI, APRIL 2013

[MAR 14] Mark Ogden, Customized Plastic For Your Application, Perrite & Nordic Polymers,
Odense, 23 -09-14

[ROL] SC Rolem SRL – process flow and project carbon blau

[1] http://www.altrasonic.com/Ultrasonic -Boosters -Converters -are-Available -For-ALL -Sonitek –
Branson -Dukane -Ultrasonic -Welders_p149.html

[2] http://www.scrigroup.com/term/sudare -cu-ultrasunete_s -15.php

[3] http://www.scrigroup.com/tehnologie/tehnica -mecanica/Instalatii -pentru -sudare -cu-
ul94716.php

[4] http://www.scritub.com/tehnica -mecanica/ASAM BLARI -SUDATE -II4317974.php
https://exportpages.ro/ro/produs/aparate -de-sudura -prin-ultrasunete/10487/

[5] http://www.kraussmaffei.com/en/press –
releases/d/kraussmaffei_fakuma_2014_small_machines.html

[6]https://www.google.ro/search?q=fierastrau+panglica&espv=2&biw=1366 &bih=667&source=l
nms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwikns79mbbNAhWMWxQKHUyDBw8Q_AUIBigB#img
rc=PpY2tF8yB4FRkM%3A

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

59
[7]http://acordeon.hol.es/html %20componente/html%20materiale%20consum/pasta%20si%20dis
curi%20lustruit.html

Universitatea Transilvania din Brașov Proiect de d isertație
Facul tatea de Inginerie Economică și Management Industrial 2017
Licență – Inginerie Economică Industrială Coman B rigitta

60

DECLARAȚIE

Subsemnat a COMAN G. Brigitta , declar pe propria ră spundere că memoriu l justificat , schițele ș i planșele
au fost executate î n totalitate de mine sub conducerea îndrumă torului de proiect.

Brașov 23.06.201 7 Semnă tura