NIEKONWENCJONALNE METODY WYTWARZANIA I/Nw, MiBM

Bielsko-Biała, 21.10.2014
Prof. dr hab. inż. Jan Szadkowski
Em. prof. zw. ATH
Niekonwencjonalne metody wytwarzania
I/Nw, MiBM/KWKiW, wykłady 15g.
Konspekt
1.
Klasyfikacja metod kształtowania elementów maszyn i narzędzi. Obróbka
ubytkowa i przyrostowa – podstawy fizykalno-chemiczne i technologiczne.
Rodzaje wykorzystywanej energii i jej transformacje. Metody hybrydowe.
Szybkie wytwarzanie prototypów i narzędzi.
2.
.
1 g.
Niekonwencjonalne metody w obróbce skrawaniem. Obróbka: z dużymi i
bardzo dużymi prędkościami skrawania, na sucho lub z minimalnym
chłodzeniem, obróbka kompletna. Niekonwencjonalne chłodziwa: woda,
ciekły azot, zjonizowana para wodna, chłodziwa syntetyczne. Współczesne
metody doprowadzania chłodziwa do strefy skrawania. Modelowanie
matematyczne i komputerowe procesów skrawania, mikroskrawania i
procesów erodowania: wykorzystanie drgań o częstotliwości ultradźwiękowej
i wiązki laserowej.
3.
Obróbka udarowo-ścierna (ultradźwiękowa) i magnetościerna. Budowa głowic
ultradźwiękowych,
zastosowań:
sonotrody.
kształtowanie
Stosowane
materiałów
materiały
ścierne.
nieprzewodzących
Zakres
(diament,
półprzewodniki, ceramika, szkło). Wykorzystanie narzędzi kształtowych i
uniwersalnych. Ferromagnetyki ścierne, zastosowanie pola magnetycznego w
obróbce wykończeniowej powierzchni o wysokich wymaganiach odnośnie
chropowatości i lub trudno dostępnych .
4.
1g
Obróbka wysokociśnieniową strugą wody. Stosowane urządzenia: pompy z
wzmocnieniem, pompy z wałem korbowym. Dysze: wodna i ogniskująca,
materiały na dysze. Obróbka dwu- i trójwymiarowa. Obróbka strugą czystej
1
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
wody: materiały miękkie (żywność, tkaniny i dzianiny, zastosowania
medyczne). Obróbka strugą wodno-ścierną: materiały twarde (metale, kamień,
ceramika). Sposoby doprowadzenia ścierniwa. Przykłady zastosowań: obróbka
kompozytów,
kewlaru,
tworzyw
sztucznych,
stopów
żaroodpornych.
Wymagania bezpieczeństwa i ochrony pracy oraz środowiska.
5.
2g.
Obróbka elektroerozyjna. Drążenie, wycinanie drutem, obróbka uniwersalną
elektrodą. Obrabiarki elektroerozyjne ze sterownikiem CNC, wykorzystanie
ruchów translacyjnych i sterowania numerycznego kształtowego w kilku
osiach. Podstawy procesu elektroerozyjnego. Dobór materiału elektrod
roboczych. Dielektryki. Stan warstwy wierzchniej i dokładność obróbki.
Problemy obróbki materiałów nieprzewodzących. Obróbka form i matryc.
Miejsce obróbki elektroerozyjnej w procesach wytwarzania elementów
maszyn i innych produktów. Przykłady stosowanych obrabiarek, elektrod
roboczych, parametrów obróbki.
6.
Obróbka elektrochemiczna.
Drążenie,
2 g.
obróbka uniwersalną elektrodą.
Podstawy procesu elektrochemicznego, roztwarzanie anodowe, stosowane
elektrolity. Obróbka form,
matryc,
łopatek turbin. Miejsce obróbki
elektrochemicznej w procesach wytwarzania elementów maszyn i innych
produktów.
Przykłady
stosowanych
parametrów obróbki.
7.
obrabiarek,
elektrod
roboczych,
2 g.
Obróbka ubytkowa wiązką fotonów (laserowa). Fizykalne podstawy działania
laserów. Lasery na ciele stałym, gazowe, molekularne , ekscimerowe,
femtolasery. Lasery prętowe i płytowe. Pojecie modu poprzecznego,
współczynnik K. Modulacja dobroci rezonatora. Lasery CO2, Nd: YAG,
ekscimerowy (Ar, Kr, Xe) + (F2, HCl).
Ciecie laserowe: z utlenianiem, ze stapianiem, z odparowaniem. Zakres i
parametry cięcia różnych materiałów. Jakość cięcia. Laserowe drążenie
otworów: jednoimpulsowe, wieloimpulsowe. Drążenie mikrootworów i
mikrowgłębień .
Nacinanie laserowe, korekcja laserowa rezystorów. Znakowanie laserowe.
Obróbka przestrzenna wiązką laserową: brył obrotowych, konturów i
2
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
wgłębień.
Zagadnienie
głębokości
i
wnikania
wiązki.
Zastosowania
przemysłowe, automatyzacja i robotyzacja procesów. Zagadnienia BHP.
Porównanie z innymi metodami niekonwencjonalnymi obróbki ubytkowej. 2 g.
8.
Obróbka ubytkowa wiązką elektronów. Obrabiarki wykorzystujące wiązkę
elektronów.
Podstawy
fizykalne:
wytwarzanie
wiązki,
ogniskowanie,
sterowanie, komora próżniowa. Obróbka różnych materiałów: metale,
półprzewodniki,
kompozyty,
ceramika.
Wykonywanie
otworów
i
mikrootworów, rowków, perforowanie. Wytwarzanie sit. Obróbka materiałów
żaroodpornych.
9.
1 g.
Kształtowanie części maszyn przez dodawanie materiału- metody przyrostowe.
Szybkie wytwarzanie prototypów i narzędzi. Urządzenia i ich poziom
automatyzacji. Związki z inżynierią odwrotną. Krótka charakterystyka metod
(podstawy fizyko-chemiczne, budowa urządzenia, sposób pracy, zakres
zastosowań, używane materiały, właściwości uzyskiwanych produktów:
stereolitografia, selektywne spiekanie laserowe, laserowe natryskiwanie
proszków, kontrolowane nakładanie warstw metali, wytwarzanie strumieniem
balistycznych kropli materiału, napawanie 3D. Wytwarzanie przedmiotów
warstwami, drukowanie trójwymiarowe i inne.
3 g.
Zalecana literatura:
1.
Oczoś K.E.: Kształtowanie ceramicznych materiałów technicznych.
Oficyna wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, 1996.
2.
Oczoś K.E.: Kształtowanie materiałów skoncentrowanymi strumieniami
energii. Redakcja Wydawnictw Uczelnianych Politechniki Rzeszowskiej,
1988.
3.
Ruszaj A.: Niekonwencjonalne metody wytwarzania elementów maszyn i
narzędzi. Wyd. Instytut Obróbki Skrawaniem, Kraków 1999.
4.
Wantuch E. T.: Podstawy technologii magnetościernej. Wydawnictwa
Naukowo-Techniczne. Warszawa 2000.
5.
Czasopismo MECHANIK.
3
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)