Energii neconvenționale

1. OBIECTUL LUCRARII

Scopul principal al lucrarii este cunoasterea teoreticasi experimentala a tehnologiei de fabricare a matritelor prin pulverizare de metal topit (metal spraying), respectiv a tehnologiei de injectare a pieselor din material plastic utilizand acest tip de matrite.

2. CONSIDERATII GENERALE

2.1. Pulverizare de metal topit.

Acest procedeu de acoperire a unui model RP prin pulverizare de metal topit este unul din cele mai utilizate metode de fabricare a sculelor flexibile.

Aplicarea stratului de metal se face cu o grosime de circa 2 mm. In continuare, spatele acestei cruste metalice obtinute, se umple cu rasini epoxidice. Alegerea unuia sau altuia din cele cateva procedee diferite de pulverizare metalica cunoscute in prezent, depinde de materialul modelului RP utilizat si deasemenea de aliajul metalic folosit.

Este important ca temperatura modelului RP sa se mentina cat mai scazuta posibil in timpul acoperirii prin pulverizare cu metal topit. Daca se depaseste rezistenta termica a materialului modelului RP, atunci este grav afectata precizia sculei care se va obtine.

Cele mai utilizate tehnici de pulverizare de metal topit folosesc aliaje cu puncte scazute de topire cum ar fi cele pe baza de cositor si plumb. Se utilizeaza un pistol de pulverizare similar celui utilizat la vopsire.

Materialul metalic utilizat este sub forma de sirma, care este alimentat prin pistol, unde este topit prin arc electric. Tot acolo este introdus un gaz comprimat (printr-un furtun, de la un compresor), care atomizeaza metalul topit si il arunca sub forma de spray, peste modelul RP.

Cu cat este mai ridicata temperatura de topire a metalului utilizat, cu atat mai greu este de mentinut modelul RP la o temperatura scazuta. De aceea este dificil sa se pulverizeze peste modele RP, aliaje pe baza de zinc sau aluminiu. Este posibil sa se depuna cu spray metalic peste modele RP si aliaje cu temperaturi ridicate de topire, dar pentru aceasta este necesara putin mai multa creativitate.

O astfel de tehnica ar fi cea de acoperiri metalice prin depuneri electrolitice. Odata ce modelul RP a fost acoperit cu un strat subtire metalic, acest strat va asigura transmiterea rapida a caldurii de-a lungul suprafetei.

O alta metoda este aceea de depunere de spray metalic in mai multe etape. Intr-o prima

etapa se pulverizeaza aliaje usor fuzibile peste modelul RP. In continuare se inlatura modelul RP, dupa care apoi se pot depune prin spray metalic si aliaje cu temperaturi mai ridicate de topire, in cavitatea metalica formata in etapa anterioara. Evident este posibil sa se continue aceasta procedura, mergand in sus pe scala temperaturii. Din pacate, repetand aceasta procedura, creste prea mult costul obtinerii unor astfel de scule si deasemenea apare riscul ca unele detalii fine ale modelului RP, sa nu mai poata fi reproduse cu fidelitate.

Ceea ce este greu de evitat in cazul fabricarii sculelor prin pulverizare de metal topit, sunt tensiunile interne. Exista deja metode de contracarare a acestui efect, insa acestea maresc timpul de fabricare.

Depunerile prin spray metalic se folosesc deseori la modele de gabarit mare care au suprafete curbe complexe. Daca acestea au insasi ceva canale inguste sau gauri de diametru mic, atunci acestea pot reprezenta serioase dificultati. In astfel de situatii se pot fabrica din alama sau bronz niste miezuri sau insertii pentru aceste trasaturi speciale ale piesei. Aceste insertii se pozitioneaza pe/in model si apoi se depune spray metalic in jurul lor. Dupa ce se va inlatura modelul RP, aceste insertii vor ramane fixate in crusta metalica. Insertiile de alama sunt mai tari decat insasi crusta metalica.

Sculele si matritele obtinute prin depunere de spray metalic se pot utiliza pentru fabricarea unor serii de piese de circa 1000-5000 piese, in functie de proces, de materialele utilizate, de complexitatea pieselor si finetea detaliilor.

Fortele de strangere necesare fixarii si presiunile utilizate la injectia de mase plastice sunt evident mai reduse decat cele ce se folosesc in cazul utilizarii matritelor din otel sau aluminiu. Din aceasta cauza, pot apare uneori efecte negative asupra pieselor fabricate prin injectie de mase plastice in matrite flexibile.

Conductivitatea termica a sculelor fabricate prin depunere de spray metalic este in general mai mica decat a celor fabricate prin aschiere, din otel sau aluminiu. Aceste lucru ar putea afecta din nou, unele proprietati mecanice ale pieselor fabricate ulterior.

2.2. Depunere prin pulverizare cu metal topit

Sculele si matritele fabricate prin pulverizare de metal topit sunt folosite cu succes in multe aplicatii, inclusiv deformarile plastice la rece, injectia de mase plastice, turnarea sub presiune, turnare cu modele usor fuzibile etc.

Se pot fabrica astfel piese dintr-o mare varietate de materiale cum ar fi polipropilena, ABS, poliamida, precum si din materiale care sunt considerate dificile

Fabricarea matritelor prin pulverizare de metal topit (metal spraying) si injectarea modelelor din plastic in matrite utilizand masina de injectat mase plastice MCP 100KSA