گزارش کاراموزی تولیدات صنایع پلاستیکی قالب سازی در 52 صفحه ورد قابل ویرایش

فهرست مطالب

عنوان صفحه

مقدمه 1

قالب سازی سریع 1

قالب سازی rtv silicon…. 2

مراحل فرآیند ساخت قالب سیلیکونی 3

فرآیند ketool 4

تفت جوشی مستقیم فلزی 5

جوشکاری در قالب سازی 6

خواص مکانیکی و ترکیب شیمیایی چند نمونه لز جوش 10

آنالیز تقریبی فلز جوش 11

قالبهای دایکاست 17

ریخته گری در قالب دو غابی 18

پس زمینه تاریخی 38

اولین تعریف از ماشین کاری سریع 42

برخی معایب استفاده .... 44

فلزات غیر فرو فلزات فرو 46

سنگ زنی خزشی 54

منبع 56







مقدمه

انگیزه ای فراگیر صنعتگران کشور را به تلاش روز افزون جهت بهبود بهره وری و ارتقا کیفی و ایجاد تنوع و نوع آوری در محصولات دعوت می کند.

با تکیه بر پتانسیل تحقیق و توسعه و با به کارگیری تکنولوژی هایی که با استانداردهای روز همگام و همراه می باشد و قابل رقابت با محصولات مشابه خارجی است، در کنر دیگر صنعتگران گامی بلند در جهت بهبود کیفیت خدمات و کسب رضایت خاطر مشتریان برداشته است. که این همه، میسر نیست مگر با حمایت، اعتماد و پشتیبانی متخصصین، تولید کنندگان و صنعت گران کشور.

قالب سازی سریع

لبهای نرم معمولا از سیلیکون، رزینهای اپوکسی، آلیاژهای نقطه ذوب پایین و شنهای ریخته گری ساخته می شوند، و امکان ریخته گری فقط یک نمونه و یا تولید تعداد کمی را فراهم میکنند. در روشهای قالبسازی سخت، که قالب معمولا از فولاد ساخته می شود، امکان تولید تعداد بیشتری قطعه فراهم میشود.قالب سازی مستقیم به معنی ساخت مستقیم به معنی ساخت مستقیم قالب ، بوسیله فرایند RP است. بعنوان مثال در مورد قالب تزریق پلاستیک، حفه های نری و مادگی، راهگاها و سیستم پران، مستقیما با اســـــتفاده از فرایند RPساخته می شود. در قالب سازی غیر مستقیم، فقط الگوی اصلی با استفاده از فـــــــــــــرایند RP ساخته می شود، و سپس می توان یک قالب سیلیکونی، رزینی اپوکسی، فلز نقطه ذوب پایین، یا سرامیکی را از الگوی اصلی بدست آورد.

مهمترین مزایای ابزار سازی سریع عبارتند از:

زمان لازم برای ساخت ابزار و یا قالب از چند ماه به چند روز یا هفته کاهش می یابد.

هزینه تولید به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

به علت کاهش زمان تولید و هزینه ها، بسیاری از طراحان و مهندسین تمایل دارند قطعات را قبل از تولید انبوه در مرحله طراحی آزمایش کنند و در نتیجه بسیاری از عیوب طراحی از بین می رود.

به دلیل استفاده مستقیم از اطلاعات نرم افزارهای طراحی ، بسیاری از خطاهای فردی کاهش می یابند.

قالب سازی RTV Silicon Rubber

یکی از رایج ترین کاربردهای نمونه سازی سریع در قالبسازی، ساخت قالب به روش RTV Silicon Rubber می باشد. سیلیکون ماده ای گران و پر مصرف است که می توان با قالب گیری آن در اطراف الگوی (مدل) مرجع یک قطعه، به قالب آن دست یافت، این الگوی مرجع توسط یکی از روشهای نمونه سازی سریع ساخته می شود. ریخته گری در خلاء با قالب Silicon Rubberانعطاف پذیرترین روش RT، برای ساخت قطعات پلاستیکی، سرامیکی و فلزی است.

مراحل فرایند ساخت قالب سیلیکونی:

ساخت الگوی اصلی (مرجع) توسط یکی از روشهای RP

پرداخت و تمیزکاری الگو

اتصال سیستم راهگاهی به الگو

قراردادن الگو و سیستم راهگاهی به صورت معلق در جعبه و ریختن سیلیکون مایع در اطراف الگو پخت سیلیکون به منظور جامد سازی ایجاد یک خط جدایش توسط یک چاقوی جراحی وتقسیم قالب به دو نیمه خارج ساختن الگوی مرجع از داخل قالب آماده کردن قالب برای تزریق بوسیله قالبهای Silicon Rubber معمولا می توان حدود 20 قطعه تولید با خواص مکانیکی مشابه ترموپلاستیک های مهندسی نظیر ABS ، PE ، PP و یا لاستیک تولید نمود.

مهمترین ویژگیهای روش قالب سازی سیلیکونی عبارتند از: ساخت ارزان و سریع قالب، ساخت قالب با آرایش نهایی عالی و قالب استفاده از مواد مختلف. بعلاوه این فرایند هم برای قطعات کوچک و هم برای قطعات بزرگ مناسب است. علاوه بر قالگیری رزین، ماتریسهای (حفره های) سیلیکونی برای قالبگیری تزریقی (فشار پایین) مدلهای ریخته گری دقیق نیز مناسب می باشند.





فرآیند Ketool3D

در فرآیند Ketool3D از تفت جوشی ذرات پودر فولاد برای ساخت قالب، استفاده می شود. این فرایند، معمولا با طراحی CAD اینسرتهای سنبه و ماتریس قالب تزریق مورد نظر آغاز می شود. مدل CAD اینسرتها، توسط فرایند استریولیتوگرافی یا دیگر فرایندهای RP، به الگوهای سنبه و ماتریس با صافی سطح مناسب، تبدیل می گردد. با ریختن مایع سیلیکونی در اطراف الگوها، قالب سیلیکونی سنبه و ماتریس بدست می آید. سپس درون قالبهای سیلیکونی پودر فلز و چسب ریخته شده و پخت می شود. اینسرتهای سنبه و ماتریس بدست آمده در این مرحله به حالت سبز هستندکه به این منظور آنها را درون کوره قرار می دهند تا چسب بین آنها از بین رود، فضاهای خالی بین ذرات فلزی با نفوذ مس موجود درکوره پر می شود.

حاصل کار، اینسرتهایی با تقریبا 70% فولاد و 30% مس است، این اینسرتها بعد از ماشینکاری و ایجاد سوراخ پینهای بیرون انداز، درون پایه های قالب محکم می شوند.

زمان هدایت ساخت در این فرایند بین 4 تا 6 هفته بوده، و در مقایسه با روشهای سنتی ساخت قالبهای تزریق، هزینه ها حدود 25 تا 45 در صد کمتر می باشد. قالبهای بدست آمده توسط این روش دارای کیفیت و صافی سطح بسیار خوبی هستند.





تفت جوشی مستقیم فلزی DMLS

در روش DMLS بر روی پودرهای فلزی به طور مستقیم توسط دستگاه تفت جوشی با توان لیزر بسیار بالا کار می شود. معمولا دستگاه برای ساخت اینسرتهای قالب استفاده می شود، اما ساخت قطعات فلزی نیز توسط آن امکان پذیر است. مواد مورد استفاده در فرایند DMLS عبارتند از:

1. مواد پایه برنزی که در ساخت قالبهای تزریق استفاده می شود و این قالبها را می توان در ساخت حداکثر 1000 قطعه از جنسهای مختلف استفاده نمود.

2. مواد پایه فولادی که در ساخت قالبهای تزریق، جهت تولید 100000قطعه پلاستیکی، بکار می روند.

ساخت یک قالب تزریق به این روش، حدود 2 هفته به طول می انجامد، در صورتیکه ساخت همین قالب بروش ماشینکاری تقریبا به 10 هفته زمان نیاز دارد. بعلاوه هزینه ساخت قالب به این روش به مراتب کمترمی باشد. قالبها یا قطعات تفت جوشی شده با پودر برنز، پس از تفت جوشی، بمنظور افزایش چگالی، توسط یک رزین عالی نفوذ دهی می شوند. در مورد پودرهای فولادی، فرایند قادر است قطعاتی با چگالی 95% ایجاد نماید، که در این حالت دیگر به نفوذ دهی نیاز نمی باشد. قطعات ساخته شده بروش DMLS ، دارای دقت و صافی سطح خوبی می باشند. البته صافی سطح در پودرهای پایه فولادی نیاز به بهبود دارد، علاوه بر اینکه ساخت قطعات فولادی به آهستگی انجام می گیرد.

جوشکاری در قالب سازی

جوشکاری اولتراسونیک شامل استفاده از انرژی صوتی با فرکانس بالا برای نرم کردن و ذوب کردن ترموپلاستیک ها در منطقه جوش است . قسمت هایی که باید به یکدیگر جوش داده شوند زیر فشار روی هم نگه داشته شده و تحت ارتعاشات اولتراسونیک با فرکانس 20 تا 40 کیلو هرتز قرار می گیرند. موفقیت جوش به طراحی مناسب اجزا و مناسب بودن موادی که جوش داده می شوند بستگی دارد.

ریختگری در غالب دوغابی

مزایا و محدودیتها

الف: مهمترین مزایای روش ریخته گری دقیق عبارتند از : - تولید انبوه قطعات با اشکال پیچیده که توسط روشهای دیگر ریخته گری نمی توان تولید نمود توسط این فرایند امکان پذیر می شود. - مواد قالب و نیز تکنیک بالای این فرایند،‌- امکان تکرار تولید قطعات با دقت ابعادی وصافی سطح یکنواخت را میدهد. - این روش برای تولید کلیه فلزات و آلیاژهای ریختگی به کار می رود . همچنین امکان تولید قطعاتی از چند آلیاژ مختلف وجود دارد. - توسط این فرآیند امکان تولید قطعاتی با حداقل نیاز به عملایت ماشینکاری و تمام کاری وجود دارد. بنابراین محدودیت استفاده از آلیاژهای با قابلیت ماشینکاری بد از بین می رود. - در این روش امکان تولید قطعات با خصوصا متالورژیکی بهتر وجود دارد. - قالبت تطابق برای ذوب و ریخته گری قطعات در خلاء وجود دارد. - خط جدایش قطعات حذف می شود و نتیجتا موجب حذف عیوبی می شود که در اثر وجود خط جدایش به وجود می آید.. –

ب:مهمترین محدودیتهای روش ریخته گری دقیق عبارتنداز : - اندازه و وزن قطعات تولید شده توسط این روش محدود بوده و عموما قطعات با وزن کمتر از 5 کیلوگرم تولید می شود . - هزینه تجهیزات و ابزارها در این روش نسبت به سایر روشها بیشتر است.

انواع روشهای ریخته گری دقیق:

در این فرایند دو روش متمایز در تهیه قالب وجود دارد که عبارتند از روش پوسته ای و روش توپر به طور کلی این دو روش درتهیه مدل با هم اختلاف ندارند بلکه در نوع قالبها با هم تفاوت دارند. فرایند قالبهای پوستهای سرامیکی پوسته ای سرامیکی درریخته گری دقیق: برای تولید قعطات ریختگی فولادی ساده کربنی ، فولادهای آلیاژی ،‌فولاد های زنگ نزن، مقاومت به حرارت ودیگر آلیاژهایی با نقطعه ذوب بالای این روش به کار می رود به طور شماتیک روش تهیه قالب را در این فرآیند نشان می دهند که به ترتیب عبارتند از:

الف : تهیه مدلها : مدلهای مومی یا پلاستیکی توسط ورشهای مخصوص تهیه میشوند.

ب : مونتاژ مدلها : پس از تهیه مدلهای مومی یا پلاستیک معمولا تعدادی از آنها ( این تعداد بستگی به شکل و اندازه دارد) حول یک راهگاه به صورت خوشه ای مونتاژ می شوند در ارتباط باچسباندن مدلها به راهگاه بار ریز روشهای مختلف وجود دارند که سه روش معمولتر است و عبارتند از:

روش اول: محل اتصال در موم مذاب فرو برده می شود و سپس به محل تعیین شده چسبانده می شود .

روش دوم: این روش که به جوشکاری مومی معروف است بدین ترتیب است که محلهای اتصال ذوب شده به هم متصل می گردند .

روش سوم: روش سوم استفاده از چسبهای مخصوص است که محل اتصال توسط جسبهای مخصوص موم یا پلاستیکی به هم چسبانده می شود. روش اتصال مدلهای پلاستیکی نیز شبیه به مدلهای مومی می باشد..

ج : مدل خوشه ای و ضمائم آن در داخل دو غاب سرامیکی فرو برده می شود. درنتیجه یک لایه دو غاب سرامیکی روی مدل را می پوشاند

د:در این مرحله مدل خوشه ای در معرض جریان باران ذرات ماسه نسوز قرار میگیرد.‌تایک لایه نازک درسطح آن تشکیل شود .

ه: پوسته سرامیکی ایجاده شده در مرحله قبل کاملاخشک می شوند تا سخت و محلم شوند. مراحل ( ج ) (د) ( ه) مجددا برای جند بار تکرار می شود . تعداد دفعات این تکرار بستگی به ضخامت پوسته قالب مورد نیاز دارد. معمولا مراحل اولیه از دوغابهایی که از پودرهای نرم تهیه شده ،‌استفاده شده و بتدریج می توان از دو غاب و نیز ذرات ماسه نسوز درشت تر استفاده نمود. صافی سطح قطعه ریختگی بستگی به ذرات دو غاب اولیه و نیز ماسه نسوز اولیه دارد.

ز: مدول مومی یا پلاستیکی توسط ذوب یا سوزانده از محفظه قالب خارج می شوند، به این عملیات موم زدایی می گویند . درعملیات موزدایی بایستی توجه نمود که انبساط موم سبب تنش وترک در قالب نشود

ح: در قالبهای تولید شده عملیات بار ریزی مذاب انجام می شود ط: پس از انجماد مذاب ،‌پوسته سرامیکی شکسته میشود.

ی: در آخرین مرحله قطعات از راهگاه جدا می شوند.

*مقاله درمورد چگونگی روش شیش سیگما*

معرفی روش شش سیگما

مقدمه

در اواسط دهه‌ی 1980، شرکت موتورولا (Motorola) تلاشی گسترده برای بهبود کیفیت را آغاز کرد. هدف این شرکت دستیابی به نقص صفر در تولیدات و خدمات بود. این عملکرد را کیفیت شش سیگما معرفی کرد و با ایجاد یک سیستم ارزیابی عملکرد را به سوی کسب رضایت مشتری به عنوان هدف اصلی سوق می‌داد. در واقع شرکت موتورولا در دهه 80 نوعی از مهندسی را در مدیریت کیفیت جامع به کار گرفت که به طرح روش‌شناسی شش سیگما منجر شد.

موتورولا، مفهوم شش سیگما را به عنوان هدف اصلی کیفیت در واسط دهه 1980 برگزید. اما این مفهوم و برنامه شش سیگمای ابداعی شرکت موتورولا، در سال 1989 یعنی زمانی که موتورولا اعلام کرد که تعداد عیوب تولیدات یا خدمات ارائه شده نباید بیش از 4/3 قطعه در میلیون طی 5 سال باشد. به رسمیت شناخته شد.

ضرورتی که موتورولا را به سمت ابداع روش شش سیگما کشانید قبول این واقعیت بود که در فضای رقابتی کسب و کار امروز دیگر نمی‌توان صرفاَ با تفکر خطای صفر و برخی راهکارهای عملیاتی به موقعیت رسید. در سال 1998، شرکت موتورولا موفق به دریافت جایزه‌ای کیفی مالکولم بالدریچ ،

(Malcolm Baldrige National Quality Award) شد. هدف از اهدای این جایزه، شناخت شرکت‌هایی است که فرضیه با ارزشی را برای سایر شرکت‌ها در زمینه‌های مختلف کاری، مطابق مدل معینی درآورند. نوآوری خاص موتورولا که بیشترین توجه را به خود جلب کرد، برنامه شش سیگما بود. آنچه در این برنامه مورد توجه قرار گرفت این نکته بود که با توجه به تکنولوژی بسیار پیچیده‌ی امروز، ایده‌های قدیمی درباره پذیرش سطوح کیفی قابلیت لازم را ندارند.

در اوایل دهه‌ی 1990، برنامه شش سیگما در موتورولا ادامه پیدا کرد و به آرامی در سازمان‌های دیگر نیز راه یافت. مدتی بعد، غول‌های اقتصادی ایالات متحده مثل زیراکس، بوئینگ، جنرال الکتریک، کداک، الاید سیگنال و غیره از روش شرکت موتورولا پیروی کردند.

برنامه‌ی شش سیگما سبب شد تا طی سال‌های گذشته اکثر شرکت‌های ایالات متحده منافع مشترکی را کسب کنند. با اجرای این برنامه شرکت الاید سیگنال در سال 1995 ، 175 میلیون دلار و در سال 1997 تقریباَ دو برابر آن مبلغ را صرفه‌جویی کرد. عملکرد جنرالالکتریک(GE) نیز با تمرکز برروی اجرای برنامه شش سیگما از 200پروژه در سال 1995، به 6000 پروژه در سال 1997 بسط یافت. جنرال الکتریک اعلام کرد به سبب اجرای این برنامه در سال 1997، 500 میلیون دلار، و در سال 1998، بالغ بر 72 بیلیون دلار، صرفه‌جویی داشته است.

موارد فوق نمایانگر حرکت سازمان‌ها به طرف سطوح کاربردی شش سیگما برای صرفه‌جویی‌های میلیارد دلاری از یک طرف و کمک به بالا رفتن ارزش سهامشان از طرف دیگر است. به هر حال، صرفه‌جویی در مبالغ دلاری، کمک می‌کند تا پتانسیل این اصل کیفیت بارز شود.

از دیگر ویژگی‌های برنامه شش سیگمای موتورولا این بود که فقط شامل متغیرها (ویژگی‌های کمی) نبود، بلکه ویژگی‌های وصفی را نیز در بر می‌گرفت.

دانستن این نکته نیز حائز اهمیت است که اجرای برنامه 6 سیگما تنها محدود به بخشهای تولیدی نمی‌شود. این برنامه می‌تواند برای هر نوع کسب و کار براساس فرآیندی حتی اگر با یک توزیع نرمال توصیف نشده باشد به کاررود.

شش سیگما چیست؟

سیگما حرف هجدهم از حروف الفبای یونانی و اصطلاحی در آمار است که به نمایش انحراف از وضع مطلوب( انحراف از استاندارد) می‌پردازد.

شش سیگما یک روش جامع بهبود اثر بخشی سازمانی است که در درون خود از ساختار برنامه و ابزارهای توانمد مدیریت کیفیت برخوردار است معنای شش سیگما تلاش برای نزدیکی هر چه بیشتر به درجه تکامل و برتری در تولید محصول و با ارائه خدمات است. هدف شش سیگما کاهش انحراف از وضع مطلوب با تغییر‌پذیزی خروجی فرآیند‌هاست به طوری که حتی با 6 سیگما انحراف استاندارد فرآیند مورد نظر بین حدود بالا و پائین مشخصات فنی قرار بگیرد.

شش سیگما اساساَ یک هدف کیفی با ارزش و متعالی برای هر فرآیندی است. به همین سبب در قالب مباحث قابلیت فرآیند مطرح می‌شود. پروژه‌های شش سیگما را بعنوان پروژه‌های کاهش نرخ خطا تا حداکثر 4/3 نقص در میلیون( با استفاده از تکنیک‌هایی مانند تجزیه و تحلیل آماری، حل مسأله و اصول کیفیت) تعریف کرده‌اند و نقص را هر چیز خارج از رضایت مشتری نامیده‌اند.

اساساَ شش سیگما به عنوان هدف فرآیند کیفیت مطرح است فرآیندهای کیفیت فقط یکی از فاکتورهای کلیدی قابلیت اعتماد محصول است. طراحی برای قابلیت اعتماد از اهمیت بیشتری برخودار است. اگر افراد در سطح مؤثری از کیفیت و طراحی قابلیت اعتماد حرکت نکنند، رسیدن به قابلیت اعتماد محصول نهایی در سطح شش سیگما به راحتی امکان‌پذیر نیست.

این برنامه فراتر از اندازه‌گیری تشخیص هویت و تفکیک اقلام مؤثر صرف است. این برنامه شامل اصول مدیریت کاملاَ جدید است و اجرای آن نیازمند اعتماد به تمامی اعضای نیروی کار و آموزش و پرورش آنهاست.( شامل مدیران سطوح بالا نیز می‌شود). یعنی یک فرآیند مدیریت- مشارکتی که روی مشارکت تمام کارکنان درتمام سطوح تأکید دارد. هدف برنامه انجام کار به صورت کار گروهی است.

هرف اولیة این رویکرد جدید اطمینان از رضایت کلیه مشتریان است فهمیدن مشتری نیازها خواستهایش باید مرکز فعالیت‌ها باشد نتیجة ضروری این اصل پذیرش این حقیقت است که در واقع مشتریان متفاوتی وجوددارند. هر مشتری باید شناخته شود و به نیازهای شخصی و یا امیال و خواسته‌هایش به صورت مناسب رسیدگی شود.

در فرآیند تولید تک‌تک مغایرت‌های محصولات ساخته شده موضوع مطالعه هستند. این مغایرت‌ها دشمن کیفیت‌اند. بطوریکه افرایش این مغایرت‌ها به معنی کاهش تعداد محصولاتی است که مطابق با مشخصات طراحی شده تولید شده‌اند.

برای ماهش مغایرت‌ها ابتدا باید آن را اندازه‌گیری کرد. یکی از مهترین روش‌ها برای این محاسبه تعیین اندازة آماری استاندارد شده قابلیت تغییر یا پراکندگی بین جامعه آماری داده شده با سیگما است. سیگما در هر فرآنید آماری در واقع عبارت است از انحراف استاندارد از میانه.

فرمول سیگما عبارت است از:

که در آن:

S= انحراف استاندارد

X= مقدار پارامتر اندازه‌گیری شده

M= میانگین فرآیند

N = تعداد اقلام موجود در جامعه آماری

این حقیقت مدت‌ها قبل تشخیص داده شده بود و کنترل فرآیند آماری(spc ) بطور مشخص برای اندازه‌گیری و کنترل انحرافات محصول در محدودة قابل قبول طراحی شده بود. این تکنیک‌ها کمک می‌کند به قابلیت اکثریات قریب به اتفاق محصولات تولید شده اطمینان کنیم. سپس در این برنامه برای تشخیص و رفع موارد ناقص نامنطبق قبل از تحویل محصول به مشتری تأکید می‌شود.