دو ماهنامه قالب سازان
پیاپی 56 (خرداد 1389)

در صنایع تولید با قالب و قالبسازی، مهمترین عامل در نظر گرفته شده در انطباق بین واحدهای طراحی، ساخت و تولید، عملکرد مناسب قالب به هنگام ضرب زدن و مناسب بودن ابعاد قطعه در نظر گرفته می شود که داشتن این دید و درک از فرایند ساخت و تولید، حداقل میزان توانایی برای یک سازمان به منظور حصول اطمینان از تامین تعهد در قبال ساخت و یا تولید با قالب میباشد.

اخیرا«فناوری های متعددی عرضه شده اند که قادر به افزایش سرعت در تولید نمونه و ساخت مستقیم قطعه سه بعدی کامپیوتری (CAD) میباشند که این فناوری ها، نمونهسازی سریع (Rapid Prototyping) نامیده میشوند. زمانی تصور میشد که نمونهسازی سریع (RP) صرفا” وسیله ای برای ساخت مدل و نمونه است، در حالی که امروزه RP طیف گسترده ای از صنایع و کاربردها را از قیبل هوا فضا، لوازم خانگی، پزشکی، آرشیتکت، توپوگرافی، جواهر سازی و هنر را شامل میشود. روش کار ماشینهای نمونهسازی سریع متفاوت است اما مبنای کار، روش ساخت لایه به لایه به صورت افزایشی میباشد. تکنولوژی نمونهسازی سریع به طور فزاینده ای، برای ساخت قطعات نهایی و تولید سری قطعات، استفاده میشوند، این ایده جدید ساخت سریع (Rapid Manufacturing) نامیده می شود که در طی آن هدف تولید سری قطعات مستقیما” بر روی ماشینهای RP از یک عدد تا چند هزار میباشد، لذا روند رشد فناوری های نمونهسازی سریع و قالبسازی سریع (Rapid Tooling) به سوی ساخت سریع بوده و در آینده قطعات واقعی با خواص مکانیکی نهایی توسط دستگاه های RP ساخته خواهند شد. در حال حاظر متخصصان RP در بعضی از موارد به این مهم دست یافتهاند.

مقاله حاضر یک سیستم تحت توسعه را تشریح میکند که این سیستم ستون اصلی سازماندهی یک سیستم پایگاه اطلاعاتی گسترده برای صنایع پرسکاری ورق میباشد. برای کاربرد این سیستم لازم نیست فرد ضرورتا از تئوری تغییر طول نسبی و پلاستیسیته اطلاع کامل داشته باشد. این سیستم برای طراحان محصول، برآورد کنندگان قیمت، طراحان فرآیند، متخصصین انتخاب مواد و سایر موارد مطرح در پرسکاری ورقهای فلزی طراحی گردیده است.

به دنبال پیدایش متدهای مختلف از قالبسازی سریع مهندسین، به فکر ابداع روش های ریختهگری سریع برای تولید نمونه های فلزی و یا غیر فلزی از قطعات پیچیده افتادند تا علاوه بر تسهیل زمان ساخت قالب، دقت قطعات تولیدی به این روش ها را نیز افزایش دهند. آنچه در ذیل به آن اشاره خواهد شد، کاربرد روش جدیدی به نام ریختهگری دورانی یا گریز از مرکز میباشد که عبارت است از انجام فرآیند ریختهگری در قالب سیلیکونی سخت شده.

نمونهسازی سریع وسایل و ابزارهای MEMS برای توسعه و ایجاد قطعات کوچک و مینیاتوری جدید در تمام بخشهای صنایعهای تک (تکنولوژی بالا و پیشرفته) از قبیل ارتباطات راه دور، تکنولوژی اطلاعات (فنآوری اطلاعات)، میکرو اپتیکها و صنعت هوافضا، بسیار اهمیت دارد.

آزمون رادیوگرافی یک روش حجمی در تستهای غیر مخرب میباشد که بر اساس اختلاف در جذب اشعه نافذ و با استفاده از الف) تشعشعات الکترومغناطیسی (اشعه X یا g) ب)تشعشعات ذرهای (a و b یا نوترون) انجام میشود. اختلاف در دانسیته، تغییر در ضخامت قطعه یا اختلاف در خواص که به خاطر اختلاف در ترکیب و وجود عیوب میباشد، باعث میگردد تا قسمتهای مختلف قطعه مقادیر مختلفی از اشعه نافذ را جذب کنند. افزایش پیچیدگی و کوچکسازی در زمینه مواد جدید و میکرو تولیدات، نیاز به بهبود روش ها و پیشرفتهای فنی در زمینه آزمونهای غیر مخرب جهت ارائه داده ها با کیفیت بهتر و جزییات بیشتر مربوط به دانش ساختار داخلی میکرو قطعات حتمی مینماید. نحوه تصویربرداری و تشخیص خودکار عیب مقوله هایی هستند که مورد توجه هستند. بازرسی خودکار کمک مینماید تا خطای انسانی حذف شده و عیوب بهطور کامل شناسایی گردند.

پدیده برگشت فنری یکی از مشکلات معمول در فرایندهای شکلدهی ورقهای فلزی میباشد. پدیده برگشت فنری مشکلات جدی در طول مونتاژ قطعات ایجاد مینماید. براساس استحکام مواد، مقدار قابل توجهای بازگشت الاستیک پس از شکلدهی قابل مشاهده میباشد. در این تحقیق رفتار برگشت فنری یک آلیاژ سخت آلومینیوم – منیزیم 5083-H11 با ضخامت 3 میلیمتر با استفاده از قالب با زاویه 60 درجه V شکل، فرایند خم در دماهای متفاوت از 50- تا 300 درجه سانتیگراد مورد بررسی قرار میگیرد. نتایج نشان میدهند که پدیده برگشت فنری با کاهش دما، افزایش می یابد. مقدار مشابه برگشت فنری در 0 و 25 و 100 درجه سانتیگراد محاسبه میگردد. مشاهده می شود که مقدار برگشت فنری بین 100 تا 200 درجه سانتیگراد افزایش داشته و سپس شروع به کاهش تا فراتر از 200 درجه سانتیگراد مینماید. پایینترین برگشت فنری در 300 درجه سانتیگراد به دست میآید.

کامپوزیت میتواند به عنوان مادهای متشکل از دو یا چند جزء شیمیایی و فیزیکی که به صورت مناسبی با هم ترکیب شده و دارای خواص گوناگونی در رابطه با اجزاء متشکله است، تعریف شود. این خانوادهی بزرگ از مواد، به منظور حصول خواص مکانیکی وگاها خواص حرارتی بهتر نسبت به مواد متناظر، تشکیل شده است. بدین جهت گسترهی وسیعی از مواد پیشرفتهی جدید به وجود آمده است. کامپوزیتها میتوانند نیازهای صنایع پیشرفته با تکنولوژی بالا را برطرف سازند.

این مقاله دارای یک هدف دوگانه میباشد. قسمت اول به فناوری پیشرفته و جدید LENS میپردازد، که پیشرفت مهمی را در ساخت و تولید، نگهداری و تعمیر محصولات ارائه مینماید. همچنین این مقاله زمینه های متعددی برای کاربرد فناوری LENS، مخصوصا” در صنعت ابزارسازی و برای اهداف پزشکی ارائه مینماید. قسمت دوم مقاله به مقایسه یک محصول ساخته شده به روش های متعارف با یک محصول مشابه ساخته شده با فناوری LENS میپردازد. این محصول یک ایمپلنت پزشکی از آلیاژ تیتانیوم میباشد.

اثر عملیاتهای مکانیکی سطحی مانند فرزکاری تهاجمی، پرداختکاری دورانی و غیر دورانی بر روی قطعات آلیاژ تیتانیوم Ti-6Al-4V رسوبگذاری مسقیم فلز DMD مورد بررسی قرار گرفت. تاکید خاصی بر روی این سوال وجود داشت که آیا این عملیاتهای مکانیکی سطحی میتوانند تغییر فرم پلاستیک و لایهی کارسخت شده را که برای ارتقای مقاومت به خستگی آلیاژهای تیتانیوم اعمال می شود و گامی کلیدی در زمینه تبلور مجدد این آلیاژ بود، را فراهم کند. به وسیله آزمایش میکروسختی سنجی و آنالیز میکروساختاری، متوجه شدیم که فرآیند پرداختکاری دورانی قادر به ایجاد کارسختی در ماده در اعماق بیشتر از 1000 میکرومتر میباشد، در حالی که لایهی کارسخت شدهی حاصل از فرآیند پرداختکاری غیردورانی تقریبا 600 میکرومتر بود و عمق حاصل از فرآیند فرزکاری تهاجمی کمتر از 10 میکرومتر بود. به دلیل اینکه کیفیت سطح نهایی قطعه، یکی دیگر از فاکتورهای مهم برای مقاومت در برابر ترک اولیه حاصل از خستگی به حساب میآید، این فاکتور نیز در عملیاتهای اشاره شده مد نظر قرار گرفت.

این پروژه اطلاعاتی را در زمینه استفاده از فولادهای قالبسازی برای ریختهگری تحت فشار فراهم میکند تا با استفاده از این اطلاعات بتوانند با استفاده از فولادهایی نظیر QRO-90 و Dievar باعث افزایش مقاومت در مقابل خستگی حرارتی شده و سرعت فرآیند را در مقایسه با فولاد قالبسازی H13 افزایش دهند.

به کمک نرم افزار MoldFlow تنظیمات متعددی از قبیل کنترل دمای قالب، کنترل دمای مذاب، کنترل پر شدن قالب، کنترل زمان ماکزیمم فشار تزریق و... انجام میگردد که در این مبحث به شرح این موارد میپردازیم.

از انواع مختلف رباتها برای خودکارسازی خطوط تولید و مونتاژ استفاده میشود. بر حسب کاربرد، انواع روباتها از جمله 1Scara، بند بند2 و کارتزین3 و... به کار گرفته میشود. در هنگام اتخاذ تصمیم برای گزینش ربات مناسب، باید میزان بار، فضای کار، سرعت و دقت مورد نیاز را در نظر داشت. با توجه به این پارامترها، برخی از روباتها در کاربردی مشخص، برتر از بقیه عمل میکنند.

امروزه استفاده روزافزون از تکنولوژی های جدید در صنایع مختلف باعث بهینه شدن پروسه ساخت، بالا رفتن سرعت و پائین آمدن هزینه تولید محصولات شده است. برای بکارگیری هریک از سیستمهای بازرسی، سازنده باید متحمل هزینه بالائی شود. اما اغلب تکنیکهای بازرسی مناسب، موجب صرفه جوئی هائی مالی قابل ملاحظهای خواهند شد. از عمده روش هائی که تاثیر بسیار زیادی در جلوگیری از به هدر رفتن هزینه هنگام تست محصولات دارد بازرسی قطعات و انجام تستهای غیر مخرب1 میباشد. هنگامی که از سیستم آزمون غیرمخرب استفاده می شود باید دقت کافی بخرج داده و مراحل انجام تست را کنترل نمود. اگر آزمون غیرمخرب به طور نادرست به کار گرفته شود میتواند منجر به خطاهای جدی در ارزیابی کیفیت قطعه مورد آزمایش شود. در این مقاله سعی شده درباره نحوه انجام صحیح فرآیند بازرسی قطعات با مایع نافذ و ایمنی آن توضیح داده شود.

الگوی پر شدن پیشرفت موضعی جهبه جریان پلیمری در سیستم تغذیه و حفره های قالب است. این الگو نقش مهمی در تعیین کیفیت قطعه بازی میکند و یکی از مهمترین نتایج حاصل از آنالیز پر شدن است.