tn-proiect plasma arc machining

7/28/2019 TN-Proiect Plasma Arc Machining

1/31

UNIVERSITATEA TEHNIC DIN CLUJ-NAPOCAFACULTATEA CONSTRUCII DE MAINISPECIALIZAREA T.C.M.DISCIPLINA TEHNOLOGII NECONVENIONALE

Desenul piesei:

1Student: Ciupe Ovidiu Aurelian


2/31


Material:

Materialul piesei ales este OL 37, care este un oel de uz general destinat fabricrii pieselorsupuse la eforturi moderate.

Notarea mrcilor de oel de uz general se face prin simbolul OL (oel laminat) urmat de doucifre care reprezint valoarea rezistenei minime de rupere la traciune exprimate n kgf/mm 2.Oelul OL 37 este un oel de uz general cu rezistena minim la rupere la traciune de 360 N/mm2

(37 kgf/mm2), din clasa de calitate 2.

a) Compoziia chimic a materialului

Conform STAS 500/2 80, compoziia chimic a oelului OL 37 este indicat n tabelul

urmtor:

Marca

oelului

Clasa

decalitate

Compoziia chimic % max.

Gradul dedezvoltare

C Mn P S

OL 37 2

Peoel

lichid

Peprodus

Peoel

lichid

Peprodus

Peoel

lichid

Peprodus

Peoel

lichid

Peprodus

0,18 0,22 0,80 0,85 0,050 0,055 0,050 0,055 -

b) Caracteristici mecanice i tehnologice (conform STAS 500/2 86)

Marcaoelulu

i

Clasa

decalitate

Limitade

curgereRp0,2[N/mm2

]

Rezistena la

traciuneRm

[N/mm2]

Alungirea la

rupereA

[%]

Diametrul dornului

landoireala rece la

180

Rezistena KCUJ/cm2

Energia de rupere

Temperatura

C

RVJ

OL 37 2 240 360 440 25 1,50 69 +20 27

Micrografie pt. OL37 (200x) Tabla din OL37



3/31


Tehnologia clasic de fabrica ie: tan area

Consideraii generale privind tanarea de precizie

Caracteristicile principale ale procesului de tanare de precizie sunt: crearea unei stri de compresiune spaial a materialului n zona de tiere; utilizarea unor viteze de tiere cuprinse ntre 4 i 15 mm/s, mult mai reduse comparativ

cu vitezele de la tanarea obinuit; utilizarea unor jocuri foarte mici ntre elementele active, uneori nule sau chiar negative.

Prin acest procedeu pot fi prelucrate majoritatea materialelor utilizate n procesele dedeformare plastic la rece. Cel mai prelucrat este oelul nealiat, cu un coninut de carbon de pn

la 0,25 % dar, din materiale subiri, s-au prelucrat i oeluri avnd acest coninut de pn la 0,95%.Se poate spune c materialele cele mai adecvate prelucrrii prin tanare de precizie sunt

acelea care au rezistena la rupere i limita de curgere sczute i alungirea mare. Tablele din oelmoale se prelucreaz bine dac rezistena la rupere nu depete 500-600 Mpa iar, prin msurispeciale, limita superioar, n cazul unor grosimi de tabl sub 3 mm, poate fi extins pn la 800Mpa.

Datorit faptului c procedeele de tanare de precizie se bazeaz pe comprimareaspaial a materialului, se impun condiii severe cu privire la abaterile grosimii tablelor. Variaiimari ale grosimii conduc la obinerea unor stri de eforturi neuniforme de-a lungul conturului de

tiere, cu repercusiuni asupra calitii suprafeei de tiere.tanarea de precizie permite obinerea unor piese caracterizate de precizii dimensionalei de form ridicate, corespunztoare claselor IT6...IT8. Calitatea suprafeelor de tiere rezultdeosebit de bun, comparativ cu cea obinut prin rectificare fin. Se pot obine rugoziti deRa=0,32...0,63 m. n plus, suprafaa de tiere rezult perpendicular pe suprafaa tablei, iarpiesele sunt plane, nefiind nevoie de operaii suplimentare de ndreptare.

Procedeul mai permite reducerea nsemnat a costurilor de producie, consumului demateriale i energie, precum i mrirea productivitii muncii.

tanarea de precizie se poate realiza fie cu ajutorul unor tane speciale, acioante de

prese obinuite, fie cu ajutorul unor tane speciale, acionate de prese speciale, cu tripl aciune.Utilizarea preselor obinuite pentru tanarea de precizie este ns mult mai redus. Dezvoltareautilizrii preselor cu tripl aciune se datoreaz n special calitii i preciziei ridicate obinute lapiesele tanate, cu toate c sunt utilaje scumpe i lucreaz cu tane dificil de realizat fizic.



4/31


tanarea cu precomprimarea materialului cu ajutorul nervurilor de blocare

tanarea cu precomprimarea materialului cu ajutorul nervurilor de blocare (fig.1) este, laora actual, cel mai dezvoltat procedeu de tanare fin.

Fig. 1. Precomprimarea materialului cu ajutorul nervurii de blocare

naintea oparaiei de tanare propriu-zis, materialul este puternic comprimat, att ntreplaca de fixare 3 i placa de tiere 2, ct i ntre ponsonul 1 i contrapoansonul 4. Placa de fixare

dispune de o nervur de blocare, avnd seciunea n form de V, care se imprim n material de-alungul ntregului contur de decupat. Acest fapt conduce la blocarea materialului n zona de tierei la crearea unei precomprimri a acestuia. Ca urmare, piesele rezult foarte precise, perfectplane, cu suprafaa de separaie caracterizat de un grad ridicat de netezime i perpendicular peplanul tablei.

Aceast metod necesit prese speciale, cu tripl aciune, capabile s asigure un controlindependent i precis al celor trei fore ce apar i anume: fora de tiere F t , fora deprecomprimare a materialului Fs i fora de contrapresiune Fcp. Se impune i existena unor vitezereduse de tiere, cu valori cuprinse ntre 5 i 15 mm/s.

Asupra parametrilor de performan cerui, cele mai amri influene le au geometria sculeide deformare i forele adiionale necesare. Cele mai importante caracteristici ale sculei suntjocul dintre elementele active, forma nervurii de blocare, distana dintre aceasta i conturul detiat, nlimea ei i raza de rotunjire a muchiei plcii de tiere.

Dac nervura se afl situat prea aproape de conturul de decupat, la nceputul procesuluide tiere poate fi antrenat o parte din material spre zona de tiere i scade, astfel, eficienautilizrii nervurii. Cnd nervura se afl situat la o distan prea mare crete consumul dematerial i se mrete fora necesar de presare. Se recomand ca distana de amplasare anervurii s se adopte ntre 0,6...0,75 din grosimea materialului, iar nlimea nervurii s aibvalori cuprinse ntre 0,17 i 0,33 din grosimea materialului de tanat.



5/31


tanarea reversibil

tanarea reversibil este una dintre cele mai perfecionate metode de tanare de precizie,asigurnd obinerea unor piese cu o calitate superioar a suprafeei de forfecare.

Aceast metod utilizeaz tane avnd pachetele superior i inferior simetrice, cuaceleai elemente componente, care i schimb rolul n timpul procesului de tiere. tanele semonteaz pe prese speciale, cu tripl aciune.

Principiul de lucru este prezentat n figura 2Materialul este n prima faz strns ntre cele dou pachete ale tanei. n continuare,

placa-poanson 2 se deplaseaz n sus i ptrunde n material pe o adncime de aproximativ 0,25g, astfel nct nu produce fisuri de forfecare. Tierea complet se realizeaz de ctre placa-poanson 1, prin deplasarea acesteia de sus n jos pe o distan de 1,5 g. Plcile 3 i 4, dup ce aufixat materialul, ramn pe loc neavnd nici o deplasare.

Fig.2 Principiul tanrii reversibile



6/31


Tehnologia Neconven ional: Prelucrarea Cu Arc de Plasm

( Plasma Arc Machining PAM )

Materia se prezinta sub forma uneia din cele patru tipuri de stare: solid, lichid,gazoas sau plasm.

Se numete stare de plasm, starea ob inut n anumite condi ii de temperatur i presiune i la un anumit grad de ionizare a unui gaz, cnd se ajunge practic ntr-o stare cvasi-sta ionar constituit dintr-un amestec de ioni, electroni i fotoni, ceea ce constituie starea de plasm.

Exist deosebiri esen iale ntre starea normal a unui gaz i starea sa de plasm. Plasma termic are dou caracteristici principale:

Densit ile de sarcin pozitive i negative sunt aproximativ egale ( neutralitatea n ansamblu a gazului ) :

Unde:

= densitatea ( )

= densitatea ionilor

= sarcina electric a ionilor

Particulele componente ale plasmei posed energie termic, determinat cuajutorul relatiei :

Unde:

T = temperatura particulelork = constanta lui Boltzmanm = masa particulelorn = densitatea particulelorh = constanta lui Plank



7/31


Principiul de lucru i echipamentul necesar

n figura 3 se prezint un exemplu de configura ie a unui aparat care se folosete pentru tierea cu jet de plasm.

Gazul primar ( numit i gaz plasmogen ) trebuie s ndeplineasc urmtoarele condi ii: s asigure protec ie electrodului incandescent mpotriva proceselor de oxidare s fie neutru n raport cu materialul piesei de prelucrat.Aceste condi ii sunt ndeplinite de gazele inerte mono-atomice, care sunt cel mai mult utilizate la producerea plasmei termice ( argonul i heliul ).

Figura 3. Principiul tierii cu arc de plasm

Ionizarea ini ial a gazului primar se ob ine printr-un arc electric de tensiune ridicat ( i de frecven ridicat ) ntre electrod ( tungsten ) i duz ( n general din Cu ).



8/31


Arcul de plasm care se amorseaz va avea temperature foarte mari. De aceea, n duz exist i circuite de rcire cu ap.

Tierea (debitarea) mecanic se realizeaz cu mijloace mecanice, cum ar fi: foarfece,cleti, tan e, fierstraie, maini - unelte, pietre abrazive, dlti. Se aplic n special n opera iile de lctuerie.

Tierea (debitarea) termic este folosit n cazul materialelor metalice de dimensiuni mari i se realizeaz prin topire local, cu flacar de gaze, cu arc electric, cu jet de plasm, sau culaser.

Taierea (debitarea) neconventional se folosete n cazul metalelor greu de tiat prin procedeele obinuite. Se bazeaz pe efectul combinat termic i electrochimic.Alegerea procedeului de debitare se face n func ie de precizia impus pieselor tiate, de duritatea materialului, de calitatea acestuia i de consumul energetic al procedeului.

Taierea cu jet de plasm

La tierea cu jet de plasm, datorit concentra iei mari de energie ntr-un spa iu restrns, se pot atinge temperaturi foarte nalte sub un puternic efect de suflu. Materialul piesei este ncalzit pna la topirea unui strat, dup care se sufl din taietur cu jetul de plasm. La grosimi

ale pieselormai mari de 10 mm, jetul de plasm este inlocuit de un arc de plasm (clduradegajat n sec iunea tieturii este mai mare).

Jetul de plasm este utilizat din ce n ce mai mult la tierea o elurilor bogat aliate, a metalelor neferoase i chiar a materialelor nemetalice. Se pot utiliza drept gaze plasmogene:

argon, azot, hidrogen, heliu. Folosindu-se generatoare de plasm cu puteri instalate de pn la150 kW se pot tia materiale care, n cazul o elurilor, ajung pn la 120 mm grosime, iar pentru aluminiu pana la 125 mm.

Dup amorsare, arcul de plasm este transferat la piesa de prelucrat, formndu-se arcul deplasm principal ntre pies i electrod.

Practic, gazul primar este bombardat de electronii proveni i din arcul electric. Aceti electroni cu vitez foarte mare lovesc ( disociaz ) moleculele i ionizeaz atomii de gaz. Jetul deplasm ce iese din duz este stabil i are o temperatur foarte ridicat.

Principalii parametri ai instalatiei de taiere cu plasma sunt: viteza de taiere, intensitatea sitensiunea curentului electric in arcul de plasma, natura si debitul gazului plasmogen.

Stabilirea valorilor acestor parametri se face in functie de natura materialului prelucrat,

grosimea semifabricatului, calitatea impusa suprafetei, productivitatea impusa, preciziadimensionala si forma geometrica cerute.

Grosimea semifabricatului debitat cu jet de plasma poate fi de pana la 60...80 mm si chiarmai mult. De retinut insa ca, o data cu cresterea grosimii semifabricatului debitat, crestereadensitatii de curent nu mai conduce la o crestere proportionala a vitezei de taiere. Aceasta sedatoreaza faptului ca o mare parte a energiei termice este consumata la extinderea zoneiinfluentata termic care, pentru un rost de taiere b = 1,5 mm, poate capata o extindere de 0,24mm.



9/31


Atingerea piesei. Fenomenul de nclzire a piesei atinse de jetul de plasm este rezultatul combinat a trei fenomene:

nclzirea anodic datorat bombardrii directe cu electroni a piesei ( arc electric nspre pies, care este borna pozitiv )

recombinarea moleculelor piesei nclzirea prin convec ie, de la jetul de plasm

La tierea cu jet de plasm, odat ce materialul a fost nclzit local peste temperatura de topire, jetul de gaz cu vitez foarte mare arunc ( nltur ) metalul topit.

Jetul de gaz ionizat ( plasma ) prsete duza cu o vitez foarte mare ( aproape de vitezasunetului ).

n jurul arcului de plasm mai exist un gaz secundar, care are rol de protec ie mpotriva divergen ei arcului de plasm i mpotriva pierderilor de cldur. Acest gaz ce creeaz o atmosfer protectoare, poate fi gaz activ sau inactiv, n func ie de opera ia respectiv i de metalul prelucrat.

Plasmatroanele care folosesc gaze plasmogene biatomice (N2, H 2, O),(figura 4). asigurtierea de calitate a semifabricatelor din materiale metalice (cu precdere a o elurilor nalt aliate, refractare i inoxidabile, aliajelor de aluminiu, cupru, titan) i compozite cu matrice metalic saudin mase plastice ( termoplastice, termorigide, elastomere), Anexa 1.



10/31


Figura 4. Tiere jet de plasm cu robo i

Printre defectele specifice tierii cu jet de plasm se men ioneaz: rotunjirea muchiilor datorit tierii cu o putere prea mic a generatorului de plasm; rugozitatea mai mare pe unadintre suprafe ele rezultate prin tiere, ca urmare a efectului turbionar al jetului de plasma; aparitia de bavuri pe partea opus a zonei tiate i mprocri de material, sub form de stropi (figura 5.), ca urmare a tierii cu viteze prea mari; formarea unor zone influen ate termic n care, sub ac iunea tensiunilor termice i remanente pot aprea fisuri, crpaturi.

Pentru prelucrarea pieselor din o el carbon cu grosimi de pn la 75 mm se pot utiliza, n locul gazului inert, aer sau oxigen. Calitatea tieturii cu jet de plasma este cel pu in tot att de bun ca i cea realizat prin tierea oxiflacr, nsa cu o zon influen at termic mai mic, de cel mult 1,5 mm. Precizia tieturii este de 1,5 mm.

Aplica ii industriale:

La prelucrrile cu jet de plasmsunt importan i urmtorii parametrii delucru :

viteza de nclzire intensitatea curentului electric debitul de gaz plasmogen pozi ionarea generatorului de

plasm n raport cu piesa deprelucrat

Figura 5. mprocare de material sub form de stropi

Instala ie de tiere cu jet de plasm se fabric i n Romnia la S.C. Electromagnetica S.A., Bucureti. Aceast instala ie fabricat n Romnia i care lucreaz dup principiul ilustrat in figura 1, utilizeaz argonul industrial ca gaz primar, la un debit de 30 l/h i lucreaz cuurmtoarele caracteristici tehnice principale:

alimentare la re ea 3x380 V 50 Hz - 2,5 kW alimentare de la surs de current continuu max. 350 A



11/31


putere nominal a generatorului 5,5 kW domeniul de reglaj al intensit ii curentului : 70 350 A

Tierea metalelor cu arc de plasm

Caracteristicile principale ale procesului de tiere cu arc de plasm, ilustrat n figura 6., sunt:

are loc prin topire se folosete la o eluri nalt aliate, inoxidabile, Cu, titan, etc,; exist posibilitatea automatizrii procesului vitez de tiere mare

Figura 6. Schema unei instala ii de tiere a metalelor prin PAM

Plasma este un gaz sau un amestec de gaze puternic ionizat (compus din molecule, atomi,ioni i electroni) i cvasineutru din punct de vedere electric. Se caracterizeaz prin:conductivitate electric mare, capacitate de interac ionare cu cmpurile electrice i magnetice, permanent surs de radia ii electromagnetice cu spectru larg (infrarosu, vizibil, ultraviolet). Natura mediului gazos, gradul de ionizare i de recombinare determin temperatura plasmei, carevariaz in limite foarte largi. Deosebim astfel plasm de temperatur scazuta, de aproximativ 103



12/31


0K i plasm nuclear, pana la 108 0K, definit de unii autori ca fiind a patra stare de agregare asubstan elor, cu implica ii directe n descoperirea a noi surse de energie.

n domeniul construc iilor de maini se folosete plasm de 6000...300000K, ob inut n urma unor descrcri electrice n mediu gazos prin arc, prin scntei sau latente. Plasma se ob ine n generatoare de plasm, numite i plasmatroane, n care coloana arcului electric este obligat,

sub actiunea unui jet de gaz, s treac printr-un spa iu limitat de orificiu unei duze.Schema de principiu a unui generator de plasm (figura 7): Arcul electric se formeaz

ntre un electrod de wolfram i piesa supus prelucrrii . Arcul provoac ionizarea gazului i va fi suflat n afara sub forma unui jet de plasm pe suprafa a piesei unde va produce erodarea acesteia, rezultnd piesa prelucrat. Plasmatronul este un ajustaj de cupru rcit for at cu ap.

Figura 7. Generator de plasm

Generatoarele de plasm pot func iona, dup modul n care se realizeaz descrcarea, n doua variante:

- cu arc cu plasm ( arcul arde ntre electrodul - catod i pies anod trecnd prin duz) - generator tip Plasmarc;

- cu jet de plasm (arcul arde ntre electrodul - catod i duz - anod, plasma fiind suflat de ctre presiunea gazului sub form de jet) - generator tip Plasma - Plating.

Sistemul de alimentare cu gaz plasmogen const din butelii de presiune nalta n care se afl nchis gazul de lucru; argon, hidrogen azot, heliu, kripton sau amestecuri ale acestora.



13/31


Sursa de alimentare cu energie electric are, n func ie de generatorul utilizat, puteri de pn la 105 W si tensiunea necesar arcului de plasm de 200 - 250 V.

Prelucrarea dimensional se ob ine n urma opera iei de tiere, cilindrare exterioar, filetare, metalizare. Se pot prelucra cu plasm o elurile inoxidabile, o elurile manganoase, aliajele de titan, cuprul, magneziul, aluminiul i aliajele lor, fonta i deseurile toxice aleindustriei chimice (prin transformare n produse marf).

Comparativ cu tierea cu oxigen, energia dezvoltat de arcul cu plasm este multsuperioar, rezultnd viteze mari de tiere. Tierea cu plasma asigur o calitate ridicat a tieturii(netezire a suprafeei tiate), zona de influen termic de extindere redus, astfel nct pieseleprelucrate cu plasm pot fi introduse n procesul de sudare fr a fi necesar o prelucrareulterioar.(Anexa 2.)

Fa de stantare costul echipamentului este mai ridicat, consumul energetic este mai marei pericolul de accidentare i noxele mai pronunate.Procedeul are flexibilitate ridicat,gerenatorul de plasma poate fi montat pe un echipament de tiere mecanizat sau robot.Eficienaenergetic a procesului este bun permindu-se viteze mari de tiere. Astfel productivitatea estebun costul pe metru liniar de tietur fiind sczut.

Prelucrarea prin achiere, cu nclzire limitat cu jet de plasm

Figura 8. Strunjirea asistat de nclzirea limitat cu jet de plasm



14/31


n procesul de strunjire asistat de nclzire limitat cu jet de plasm, ilustrat n figura 8, distan a de 20 24 mm dintre duza generatorului de plasm i semifabricat, este necesar pentru aasigura stabilitatea arcului de plasm, ntre suprafa a de prelucrat i electrod.

nclzirea limitat a zonei din fa a tiului sculei achietoare, duce urmtoarele avantaje: Micorarea rezisten ei le rupere a materialului piesei cu 60 70 % Se vor putea prelucra i material cu duritate mai mare Crete productivitatea prelucrrii Crete durabilitatea sculelor achietoare

Metalizarea cu ajutorul plasmei termice

n figura 9. este prezentat schema de principiu a metalizrii cu plasm. Componentele

principale ale sistemului de metalizare, marcate in figura 9. sunt:

1 generatorul de plasm2 piesa de acoperit prin metalizare3 buncrul ce con ine pulberea4 materialul metallic ce se va depune ( pulbere )

Pulberea este preluat din dozator de ctre gazul de transport i trecut prin arcul de plasm,formndu-se la prsirea duzei un con, care trebuie reglat astfel nct s aib aproximativ aceeai form cu conul jetului de plasm.

Fig 9. Metalizarea cu ajutorul plasmei termice



15/31


Se pot depune i alte metale, cu temperature de topire de pn la circa 2700 C. Stratul depus prinmetalizare are bune propriet i de: Aderen , Strucur, Porozitate . Grosimea stratului depuspoate fi de circa 0,1 4 mm.

Gaurirea cu plasm

Rezultate ob inute la gurirea cu plasm a tablelor din o el de construc ii:

Forma Gaurii DiametrulMinim[mm]

nclina ia [grade ]

Durata deArdere

[s]

Distan aArztor-piesa[mm]

Debit deAzot

[Nl/min]

3,2 30 0,5 12,5 180

6,4 20 1,5 12,5 180

9,5 2 3,0 12,5 180

11 45 5,0 12,5 180

11 20 3,0 25 157

12,5 4 5,0 25 157

n tabel se prezint parametrii principali i unele caracteristici tehnologice ale procesului de gurire cu arc de plasm, unde se pot utilize i alte amestecuri de gaze primare ( oxigen ihydrogen).



16/31


Cu ajutorul jetului de plasm utilizat direct ca scul, prin topirea i pulverizarea metaluluide pe suprafa a piesei, se pot realize i alte opera ii de prelucrare, cum ar fi strunjire, frezare, rabotare, etc.

Itinerar tehnologic tiere cu jet de plasm

Nr.Crt.

Opera ia ( faza ) Desen MainaUtilizat

SDV

1. Fixare semifabricat BOSCHERTErgoCUT

D clem defixare

2. Debitare alezaj BOSCHERTErgoCUT

V - ubler

3. Executare contur

interior

BOSCHERT

ErgoCUT

V- ubler

4. Executare guri6 mm

BOSCHERTErgoCUT

V - ubler


BOSCHERTErgoCUT

V ubler



17/31


6. Debitare contur Exterior

BOSCHERTErgoCUT

V - ubler

Itinerar tehnologic tan are

Nr.Crt.

Opera ia ( faza ) Desen MainaUtilizat

SDV

1. Fixare semifabricat BoschertMultiPUNCH

D clem defixare

2. Executare contur interior

BoschertMultiPUNCH

V - ubler


BoschertMultiPUNCH

V- ubler


BoschertMultiPUNCH

V - ubler



18/31


5. Debitare alezaj BoschertMultiPUNCH

V ubler

6. Debitare contur Exterior

BoschertMultiPUNCH

V - ubler

Tabel comparativ

Tehnologia ClasicaStantare

Tehnologia NeconventionalaTaiere cu Plasma

Grosimea materialului max 6 mm max 60 - 80 mm

Viteza de taiere 5 - 15 mm/s 0.13 - 133 mm/s

Rugozitate 0.6 m 0.32 m

Toleranta muchiei taiate + - 0,6 mm + - 0.2 mm

Precizie buna inalta ( 0.0023 mm/300 mmlungime)

Perspectivele dezvoltrii procedeelor de prelucrare neconven ionale

Datorit importantelor avantaje pe care le prezint procedeele de prelucrareneconvenionale i a tendinelor manifestate n tehnic, rspndirea acestora n industrie sporetean de an. Tendina de cretere manifestat pe plan mondial se datoreaz nu numai posibilitilorde aplicare pentru diverse tipuri de prelucrri, ci i datorit parametrilor de lucru utilizai icalitii prelucrrii.

Prognoza n domeniul tehnologiilor neconvenionale pentru urmtoarele decenii prevede,printre altele:



19/31


prelucrrile neconvenionale vor prelua 30 % din sarcinile achieriiconvenionale;

prelucrrile neconvenionale vor depi prelucrrile convenionale prin achiere,

din punct de vedere al productivitii, preciziei de prelucrare i calitii suprafeeiprelucrate; prelucrrile neconvenionale vor deveni predominante pentru prelucrarea

materialelor speciale; vor aprea noi procedee de obinere a formei pieselor, care vor revoluiona

tehnica prelucrrii materialelor.

Maina de tan at

Boschert MultiPUNCH 1500 x 3000 CNC Z(extindere prin repozitionare automata pn la 1500x9999 mm)Pentru tanare, ronire, marcare, deformare gata pentru operare(toate sculele se pot roti la orice unghi!)

Seria MultiPunch de masini de tantat de la Boschert nglobeaz ntreaga experien a Boschertn domeniul tanrii CNC cuprinde masini foarte flexibile avnd magazine de scule tip carusel,fiind alegerea optim pentru productorii ce prelucreaz tabla prin tantare. Avantajul mare almasinilor de tantat CNC este dat de faptul c pot prelucra atat toat gama de guri / decupri ntabl (orice profil) + tieri pe conturul reperelor ct i o gam foarte mare dedeformri/ambutisri n tabl (jaluzele aerisire, guri rsfrnte etc etc) .MultiPunch oferaavantajul unei magazii de scule cu schimbare automat situat sub mas.



20/31


Maina este echipat cu:

Magazie de scule cu schimbare automat cu 8 staii, fiecare putnd prelua o sculindividualsau un Multitool (Revotool) cu 8,6 sau 4 statii (numrul maxim de scule cu

Revotool dinmagazie fiind 64) Toate sculele se pot roti 360 Timp de schimbare a sculei foarte mic (max 5 secunde) Toate sculele tip TRUMPF pot fi utilizate (de stantare sau deformare) Sistem automat de fixare a tablei cu clesti/cleme Mutare automat a clemelor/clestilor de fixare a tablei la poziia programat pe bar la

nceputul programului (timpi de setare foarte mici). Magazia fiind sub mas cletii defixare pot lua ORICE poziie (nu sunt limitati de o bar de scule liniar ca la alte maini)fapt ce duce la economii de tabl i pierderi minime.

Trap actionat automat (programat) pentru evacuarea automat n container a reperelormici pn la 300x200 mm

Date tehnice:Nr. Parametru Valoare1. Fora de tanare 28 tone (280 KN)2. Zona de lucru nainte de repoziionare (YxX) 1560x30803. Lungimea maxim a colii (dup repoziionri

automate succesive)9999 mm

4. Precizie de pozitionare +/- 0.105. Repetabilitate +/- 0.03 mm6. Diametru maxim poanson Trumpf Size II - 76.2 mm sau orice

form care se inscrie n 76.2 mm (similarTrumpf folosindaceleasi scule)7. Rotatia sculelor (axa C) 3608. Cursa maxim 90 mm ajustabil continuu9. Grosimea maxim de material 7 mm cu scule standard

4 mm cu RevotoolSe pot alege i clestii cu deschidere 12.7mm deschidere maxim a (pentrumateriale mai moi gen cupru, aluminiu)

10. Greutatea maxim a tablei 200 Kg11. Viteza de poziionare pe axa X 60 m/min

12.Viteza de poziionare pe axa Y 60 m/min

13. Viteza de lucru la miscarea simultana X+Y 85 m/min14. Cadena de tantare 280/800* lov/min15. Sistem de scule Trumpf 16. Revotool / Multitool 4/6/8 statii17. Timp de schimbare a sculelor 1-5 secunde18. Spatiu necesar n sectie 8060x6588x210019. Greutate aprox. 15.800 Kg



21/31


20. Conexiunea electrica 20 / 25* kVA21. Putere motor pomp hidraulic 4.8 / 11* kW22. Exemplu consum electric la stantare/ronire

a unei table de 2.0 mm

4.9 / 7.7* KW/h

23. Exemplu consum electric la stantare/ronirea unei table de 4.0 mm

5.4 / 8.75* kW

24. Culoare blue RAL 501725. Conexiune la aer comprimat Min. 4 bar.26. Capacitate tanc hidraulic 115 / 160* litri

Not : valorile cu * sunt pentru varianta cu optiunea hidraulic rapid

Avantajele mainii sunt: programare grafic uoar i intuitiv

calitate nalt la un cost rezonabil cerine reduse de mentenan construie robust protectie la supra-ncrcare clesti/cleme cu reglaj pe nalime.

Dotarea standard include: Controler grafic CNC Boschert Labod PC S-Box II ergonomic si fiabil, proiectat special

pentru masini de stantat

Cursa mesei pe axa x 0 - 3080 mm (extensibil prin repozitionare automat)y 0 - 1560 mm Viteza maxim de poziionare 85 m/min la mutarea simultan a axelor. Precizia de poziionare 0,1 mm 2 ghidaje liniare stnga-dreapta cu suruburi cu bile pentru o sustinere robust a mesei de

lucru n condiii de precizie ce se pstreaz n timp. Ajustare automat a naltimii de lucru a sculei Contor de lovituri pentru fiecare scul Viteza de pozitionare ajustabil Zona moart din jurul clestelui/clemei de fixare a tablei este automat ajustat funcie

de dimensiunea sculei active/curente Barier de securitate optic

Rigla L pentru stantat piese foarte micin mod manual



22/31


Capul cu rotatia 360 de grade a tuturorsculelor:

Maina permite rotaia continu 360 de gradea tuturor sculelor tip Trumpf i revotoolutiliznd un servomotor i o selecie a sculeiactive.

Ca i rezultat se pot obine uor i rapid decupri foarte mari i contururi complicate.Programarea se poate face direct la main sau de la un sistem CAD/CAM oferit opional instalatpe un PC separat. Secvenele de tanare sunt calculate automat.

Date tehnice ale sistemului de rotatie: Diametrul maxim 76,2 mm Grosimea maxim cu scule standard : 6 mm Grosimea maxim recomandat la revotool rotation 4 mm Setarea CNC a unghiului de rotatie infinit variabil Rotatia poansonului i matriei: servomotor Montarea i fixarea poansonului i matriei: Hidrostatic (fr uzur)



23/31


Sculele multiple tip Revotool/Multitool Caracteristici

Sculele:8,6 sau 4 poansoane scurte avnd diametrele maxim 16, 20, 25 sunt dispuse ntr-un suport comun(corpul revotool-ului). Toate poansoanele avnd forme de orice tip dar care se nscriu ndiametrele 16/20/25 pot fi instalate. Un disc danturat pe margine i care are 7/5/3 guri pecircumferin este dispus deasupra planului poansoanelor si cu ajutorul lui se stabileste

poansonul activ. Toate poansoanele aflate n dreptul unei guri din disc nu vor fi actionare nmomentul stantrii, exceptnd un singur poanson care este activ i care va executa lovitura.

CNC / CAM Software

Maina se poate programa de la controler sau de pe un PC extern. Pentru cresterea productivitiirecomandm software-ul extern (care lucreaz pe un PC) Metalix CncKad ce ruleaz sub MS



24/31


Windows (Windows 95,98, XP, Vista, Win 7.0) . Metalix este unul din cele mai flexibile i apreciatesoluii software la ora actual pentru maini de tantat. Acest software poate construi desenelereperelor sau le poate importa via DXF, IGES sau DADL. Dup adugarea tehnologiilor este posibiloptimizarea i simularea procesului i apoi generarea codului CNC.

Maina de tiat cu plasm de nalt definiieTip BOSCHERT ErgoCUT

Maina este echipat cu: Structur tip portal Controler 5 axe CNC SCHLEICHERtactil (cu Touch Screen) Ghidaje liniare, constructie robust din cadre sudate ce asigur meninerea preciziei Maina este echipat cu un container de absorbtie a deseurilor cu auto-curire Mutare automat a containerului de absorbtie la pozitia de tiere curent Surs de plasm de nala definiie tip Kjellberg HiFocus 160i ( Anexa 3 ) 2 capete plasm PerCut 170 (unul pe maina, unul de rezerv) ( Anexa 4 ) Ajustare automat a distantei cap-tabl Dozare automat a amestecului de gaze , control automat asupra presiunii, debitelor

gazelor.



25/31


Set de tuburi etc pentru instalaia de plasm Cursa : pe "x" 0 - 3000 mm

Pe "y" 0 - 1500 mm

Descriere maina de baz : masa de lucru si structur tip portal (piesa de prelucrat este fix, capul execut micarea

X i Y) vitez de poziionare 15 m/min (este posibil 30 m/min dac o barier de protectie fix

este pus la dispoziie de client) precizie de poziionare +/- 0,05 mm vitez ajustabil continuu digital drives servomotoare fr perii vitez de tiere 10 8000 mm/min Axele X i Y sunt echipate cu ghidaje liniare cu constructie robust plasate pe cadrul

sudat Toate axele au transmisie cu surub cu bile ce asigur o precizie nalt de 0,0023 mm pe

300 mm lungime.

Date tehnice main:Zona de lucru pe axa X: 3030 mmZona de lucru pe axa Y: 1520 mm

Gabarit:Lungime: 4408 mmLime : 2240 mmInlime: 1500 mmGreutate maxim a tablei/mat de tiat : 2000 KgSiguranta principal a mainii: 3 x 25 ASiguranta principal a sursei de plasm: 3 x 50 AConexiunea electric a mainii: 14 kVAConexiunea electric a sursei de plasm: 33 kVAGreutatea aproximativ: 3000 kgCuloare : albastru RAL 5017

Controlerul masinii:



26/31


CNC-controler tip Schleicher cu Touch Screen 17 (tactil)Controlerul este proiectat special pentru tiere cu plasm.Cu acest controler este posibil de a avea timpi scurti de pregtire-ncheiere i de productie, chiaripentru unicate sau serii mici

Sursa de plasm:

Generatorul de plasm ( Anexa 3 ) este componenta important a echipamentului detiere cu plasm, cea care genereaz plasma. Exist mai multe procedee de generare a plasmei:

plasma produs cu ajutorul unui arc electric de curent continuu, procedeul de

generare cel mai uzual, cu largi posibiliti de aplicare industrial; plasma generat cu ajutorul arcului electric de curent alternativ, procedeul

prezentnd dezevantajul unei descrcri mai puin stabile; plasma produs cu ajutorul curenilor de inalt frecven, economic pentru

temperaturi n jur de 6000oC, presiuni inferioare celei atmosferice i puteri deordinul kilowailor;plasma generat cu ajutorul reaciilor de fisiune nuclear, cuposibiliti de temperatur n plasm pan la 50 000oC

Clasificarea generatoarelor de plasm

Clasificarea se face lund n considerare diverse criterii:

felul curentului; tipul arcului; sistemul de rcire; sistemul de stabilizare a arcului; forma catodului; materialul electrodului; natura gazului plasmogen.

Felul curentului ca i criteriu de clasificare mparte generatoarele de plasm n: generatoare de plasm de curent continuu; generatoare de plasm de curent alternativ; generatoare de plasm combinate; generatoare de plasm de cureni de nalt frecven.



27/31


Anexa 1

The universal technological concept of the Fine Focus800 and FineFocus1600 enables in connection with relevant accessories the effectivesolution of all cutting operations at metallic materials up to 80 mm resp. 160mm. They are especially designed for cutting with CNC-controlled guidingsystems and robots.Fine Focus-plasma cutting units are suitable for straight, profile and bevelcutting, for dry and under water applications, using all kind of cutting gases.

Dry plasma cutting Underwater plasma cutting Plasma cutting withrobot



28/31


Anexa 2

Process comparision

The effectiveness of the cutting procedure depends mainly from the cutting speed that theguiding system is offering. With robots several axis have to be controlled simultaneously at highpath accuracy. Therefore three-dimensional cutting applications are limited to a maximum speedof about 7 m/min.

For the plasma cutting the investment and operational costs are only a fraction of that forLasertechnology. With the laser the cutting costs per meter are increasing exponential with thematerial thickness, whereas with the plasma only linear. Compared with the oxyacetylene cuttingthe effectivenessof the plasma cutting is based on the significant higher cutting speed.

Anexa 3



29/31


Fine Focus 800Taiere cu plasma pana la 80 mmTaiere cu plasma in apa pana la 40 mm

Since more than 45 years KjellbergFinsterwalde as the first and mostcompetent producer in Europe hasdeveloped and manufactured plasmacutting equipment . So in the early sixtiesthe first plasma cutting unit PA 100 waslaunched already. In 1964 the Institut Prof.Manfred von Ardenne, Dresden was

developing the Plasma Fine Focustechnology, which was presented with themodel PA20 (picture) first time to theindustry.

Then in the early seventies the plasma gas air entered the field and found itsapplication in the economical cutting of mild steels. In the middle of thenineties Kjellberg Finsterwalde was offering the oxygen cutting technologyalong with the XL-Life-Time system, which isincreasing the life time of theconsumables significantly, and furthermore, the virtually reworkfree cutreduces the operational costs considerably. From 2001 KjellbergFinsterwalde is mainly concentrated on the development of new inverterpower sources for the automated cutting, the HiFocus technology.



30/31


Anexa 4

HiFocus Plasma Torches up to 80 A

3D-Cut 80Robot plasma torch up to 80 A,straight shaft with acute-angledconsumables; preferably used fordifficult to reach inside contours

3D-Cut 80/60Robot plasma torch up to 80 A, 60angled, flat torch head with acute-angled consumables; preferably forcutting tubes and structural membersfrom inside to outside

3D-Cut 80/90Robot plasma torch up to 80 A, 90angled, flat torch head with acute-

angled consumables; preferably fortube cutting from inside to outside,minimum diameter 80 mm



31/31


Bibliografie:

1. Nicolae Blc TEHNOLOGII NECONVENTIONALE , Editura Dacia, Cluj-Napoca2001

2. Gutt Gheorghe, Sonia - "TEHNOLOGII NECONVENTIONALE" Editura Tehnica,Bucuresti 1992

3. Va, Al., Joni, N.,Cheveresan,T. Aplicatiile industriale ale plasmei termice, Ed. Facla,Timisoara, 1979

4. Craing, E. The Plasma Arc Process a Review, Welding Journal,1988;

5. Procedee de tiere termic, DSVHoleriegelskreuth, 1994

6. AWS, Welding Handbook, vol.4, 8th Edition, 1991

7. http://www.sm-tech.ro/boschert.htm

8. http://www.knuth.co.za/catalog/index.php
http://www.sm-tech.ro/boschert.htmhttp://www.knuth.co.za/catalog/index.phphttp://www.sm-tech.ro/boschert.htmhttp://www.knuth.co.za/catalog/index.php

tn-proiect plasma arc machining

Documents