hrvatski

Utjecaj parametara postupka selektivnog laserskog srašćivanja na kvalitetu prototipa

Suvremeno svjetsko tržište u stalnom je sukobu sa brzim i neprestanim promjenama, koje su vidljive u dinamici raznovrsne ponude novih proizvoda, brzom zastarijevanju sadašnjih i novih proizvoda, visokim zahtjevima kupaca za kvalitetom i specifičnim zahtjevima za pojedina regionalna tržišta. Zadani niz uvjeta prilično je težak za klasičnu industrijsku proizvodnju stoga su se morale poduzeti odgovarajuće mjere: povećanje produktivnosti, sniženjem troškova proizvodnje, skraćenjem vremena razvoja proizvoda, skraćenje protoka kroz proizvodnju uz poboljšanje kvalitete proizvoda, uvjeta rada i života uopće te usklađivanje cijena sa zahtjevima tržišta. Jedan od niza odgovora na spomenute uvjete jesu, danas sve više i više korišteni, postupci brze proizvodnje prototipova. Osamdesetih godina prošlog stoljeća dolazi do razvoja nekoliko novih postupaka, prije svega namijenjenih za izradu prototipova. Kako je izrada prototipova u većini slučajeva dugotrajan i kompleksan proces, pojavom ovih postupaka željelo se utjecati na skraćenje vremena izrade, pa su stoga i dobili naziv brza proizvodnja prototipova. Naravno „brza“ je relativan termin, jer je za izradu većine prototipova potrebno između tri i sedamdeset dva sata, u zavisnosti o veličini i složenosti prototipa. Ovo se može činiti sporim, ali je mnogo brže od vremena potrebnog kada bi se prototip izrađivao na tradicionalan način, kao što je strojna obrada. Globalno gledano brza proizvodnja prototipova je generalni naziv za nekoliko sličnih postupaka, predstavljenih u ovom diplomskom radu, kojima se fizički objekti proizvode izravno iz CAD datoteke ili drugih digitaliziranih podataka, sukcesivnim nanošenjem slojeva materijala. Dakle, objekti se ne izrađuju obradom određenim tipom alata, kao što je slučaj kod konvencionalnih postupaka obrade, već se oblikuju sloj po sloj upotrebom jedne od sljedećih metoda:  polimerizacija prikladnih smola laserom ili nekim drugim izvorom svijetlosti,  selektivno skrućivanje čvrstih čestica ili mrvljenje laserskim zrakama,  povezivanje kapljevina ili čvrstih čestica lijepljenjem ili zavarivanjem,  rezanje ili laminiranje pločastih materijala ili  topljenje i neskrućivanje. Selektivno lasersko srašćivanje predstavlja jedan od postupaka brze proizvodnje prototipova, koji je našao primjenu u posrednoj proizvodnji dijelova - naročito kalupa za Suvremeno svjetsko tržište u stalnom je sukobu sa brzim i neprestanim promjenama, koje su vidljive u dinamici raznovrsne ponude novih proizvoda, brzom zastarijevanju sadašnjih i novih proizvoda, visokim zahtjevima kupaca za kvalitetom i specifičnim zahtjevima za pojedina regionalna tržišta. Zadani niz uvjeta prilično je težak za klasičnu industrijsku proizvodnju stoga su se morale poduzeti odgovarajuće mjere: povećanje produktivnosti, sniženjem troškova proizvodnje, skraćenjem vremena razvoja proizvoda, skraćenje protoka kroz proizvodnju uz poboljšanje kvalitete proizvoda, uvjeta rada i života uopće te usklađivanje cijena sa zahtjevima tržišta. Jedan od niza odgovora na spomenute uvjete jesu, danas sve više i više korišteni, postupci brze proizvodnje prototipova. Osamdesetih godina prošlog stoljeća dolazi do razvoja nekoliko novih postupaka, prije svega namijenjenih za izradu prototipova. Kako je izrada prototipova u većini slučajeva dugotrajan i kompleksan proces, pojavom ovih postupaka željelo se utjecati na skraćenje vremena izrade, pa su stoga i dobili naziv brza proizvodnja prototipova. Naravno „brza“ je relativan termin, jer je za izradu većine prototipova potrebno između tri i sedamdeset dva sata, u zavisnosti o veličini i složenosti prototipa. Ovo se može činiti sporim, ali je mnogo brže od vremena potrebnog kada bi se prototip izrađivao na tradicionalan način, kao što je strojna obrada. Globalno gledano brza proizvodnja prototipova je generalni naziv za nekoliko sličnih postupaka, predstavljenih u ovom diplomskom radu, kojima se fizički objekti proizvode izravno iz CAD datoteke ili drugih digitaliziranih podataka, sukcesivnim nanošenjem slojeva materijala. Dakle, objekti se ne izrađuju obradom određenim tipom alata, kao što je slučaj kod konvencionalnih postupaka obrade, već se oblikuju sloj po sloj upotrebom jedne od sljedećih metoda:  polimerizacija prikladnih smola laserom ili nekim drugim izvorom svijetlosti,  selektivno skrućivanje čvrstih čestica ili mrvljenje laserskim zrakama,  povezivanje kapljevina ili čvrstih čestica lijepljenjem ili zavarivanjem,  rezanje ili laminiranje pločastih materijala ili  topljenje i neskrućivanje. Selektivno lasersko srašćivanje predstavlja jedan od postupaka brze proizvodnje prototipova, koji je našao primjenu u posrednoj proizvodnji dijelova - naročito kalupa za Suvremeno svjetsko tržište u stalnom je sukobu sa brzim i neprestanim promjenama, koje su vidljive u dinamici raznovrsne ponude novih proizvoda, brzom zastarijevanju sadašnjih i novih proizvoda, visokim zahtjevima kupaca za kvalitetom i specifičnim zahtjevima za pojedina regionalna tržišta. Zadani niz uvjeta prilično je težak za klasičnu industrijsku proizvodnju stoga su se morale poduzeti odgovarajuće mjere: povećanje produktivnosti, sniženjem troškova proizvodnje, skraćenjem vremena razvoja proizvoda, skraćenje protoka kroz proizvodnju uz poboljšanje kvalitete proizvoda, uvjeta rada i života uopće te usklađivanje cijena sa zahtjevima tržišta. Jedan od niza odgovora na spomenute uvjete jesu, danas sve više i više korišteni, postupci brze proizvodnje prototipova. Osamdesetih godina prošlog stoljeća dolazi do razvoja nekoliko novih postupaka, prije svega namijenjenih za izradu prototipova. Kako je izrada prototipova u većini slučajeva dugotrajan i kompleksan proces, pojavom ovih postupaka željelo se utjecati na skraćenje vremena izrade, pa su stoga i dobili naziv brza proizvodnja prototipova. Naravno „brza“ je relativan termin, jer je za izradu većine prototipova potrebno između tri i sedamdeset dva sata, u zavisnosti o veličini i složenosti prototipa. Ovo se može činiti sporim, ali je mnogo brže od vremena potrebnog kada bi se prototip izrađivao na tradicionalan način, kao što je strojna obrada. Globalno gledano brza proizvodnja prototipova je generalni naziv za nekoliko sličnih postupaka, predstavljenih u ovom diplomskom radu, kojima se fizički objekti proizvode izravno iz CAD datoteke ili drugih digitaliziranih podataka, sukcesivnim nanošenjem slojeva materijala. Dakle, objekti se ne izrađuju obradom određenim tipom alata, kao što je slučaj kod konvencionalnih postupaka obrade, već se oblikuju sloj po sloj upotrebom jedne od sljedećih metoda:  polimerizacija prikladnih smola laserom ili nekim drugim izvorom svijetlosti,  selektivno skrućivanje čvrstih čestica ili mrvljenje laserskim zrakama,  povezivanje kapljevina ili čvrstih čestica lijepljenjem ili zavarivanjem,  rezanje ili laminiranje pločastih materijala ili  topljenje i neskrućivanje. Selektivno lasersko srašćivanje predstavlja jedan od postupaka brze proizvodnje prototipova, koji je našao primjenu u posrednoj proizvodnji dijelova - naročito kalupa za injekcijsko prešanje. Međutim, karakteristike postupka (materijali koji se koriste) omogućavaju i izravnu proizvodnju upotrebljivih - gotovih dijelova što predstavlja značajan iskorak u ovome segmentu proizvodnih sustava, te čini okosnicu daljnjeg razvoja RP sustava izravne proizvodnje gotovih upotrebljivih dijelova. Kako se radi o relativno novoj tehnologiji staroj svega nekoliko godina mnoga područja samoga postupka i utjecaja pojedinih parametara postupka na kvalitetu proizvedenog dijela su relativno neistražena. Kao i svi postupci brze proizvodnje prototipova i selektivno lasersko srašćivanje ima slične nedostatke s obzirom na konvencionalne postupke obrade. Neki od nedostataka su: kvaliteta površine, mehanička svojstva, dimenzijska stabilnost, dostupnost materijala i dr. što u značajnoj mjeri ograničava širu upotrebu ovih postupaka. Cilj ovog rada je analiza utjecaja procesnih parametara razmaka između dvije putanje laserske zrake i položaja ispitnog tijela u radnoj komori na rasteznu čvrstoću, dimenzijsku stabilnost te vrijeme izrade ispitnih tijela. Za analizu je bilo potrebno na opremi za selektivno lasersko srašćivanje, na temelju propisanih normi i definiranog plana pokusa, izraditi prikladna ispitna tijela i s pomoću odgovarajuće opreme ispitati rasteznu čvrstoću i dimenzijsku stabilnost istih. Nakon provedenih ispitivanja, dobiveni rezultati analizirani su metodom odzivnih površina u programskom paketu DesignExpert.

Selektivno lasersko srašćivanje; dimenzije; rastezna čvrstoća

nije evidentirano