zavrŠni rad - obrada laserom, obrada plazmom, rezanje vodenim mlazom, obrada elektroerozijom,...

SVEUILITE U ZAGREBU

FAKULTET STROJARSTVA I BRODOGRADNJE

ZAVRNI RAD

Igor Bari

Zagreb, 2012.

SVEUILITE U ZAGREBU

FAKULTET STROJARSTVA I BRODOGRADNJE

ZAVRNI RAD

Voditelj rada: dr.sc. Mladen ercer, profesor Igor Bari

Zagreb, 2012.

Izjavljujem da sam ovaj rad izradio samostalno, sluei se steenim znanjem i

navedenom literaturom.

Zahvala:

Zahvaljujem voditelju rada, dr. sc. Mladenu erceru na

razumijevanju, korisnim savjetima i usmjeravanju pri

izradi rada.

Takoer se zahvaljujem ostalim kolegama koji su na

bilo koji nain pomogli u izradi.

Posebno zahvaljujem svojoj obitelji na podrci i

strpljenju tijekom cijelog mog kolovanja.

5

SAETAK

U radu su opisana svojstva polimernih materijala i utjecaj svojstava na njihovu obradljivost.

Zatim su obraena svojstva alata za obradu polimera odvajanjem estica te problemi

vezani uz elastini povrat i zagrijavanje alata. Na posljetku su opisane vrste obrade,

geometrija alata i reimi rada tijekom obrade.

6

Kljune rijei: polimerni materijali, obrada odvajanjem estica, elastini povrat, toplinska

provodnost, brzina obrade, posmak, prednji kut alata, stranji kut alata, zranost, hlaenje

alata, tokarenje, glodanje, buenje, razvrtavanje, piljenje, narezivanje navoja, urezivanje

navoja, obrada laserom, obrada plazmom, rezanje vodenim mlazom, obrada

elektroerozijom, mjesno taljenje, zavrna obrada.

Popis tablica

Tablica 2.1. Prednosti i nedostaci polimernih materijala u odnosu na druge konstrukcijske

materijale[11] ............................................................................................... 17

Tablica 4.1. Reimi rada prilikom tokarenja polimernih materijala [3] ................................. 23

Tablica 4.2. Reimi rada prilikom eonog glodanja [3] ....................................................... 25

Tablica 4.3. Reimi rada prilikom buenja [3] ..................................................................... 27

Tablica 4.4. Nominalni promjer provrta [3] .......................................................................... 27

Tablica 4.5. Reimi rada prilikom razvrtavanja [3] .............................................................. 28

Tablica 4.6. Posmaci prilikom razvrtavanja [3] .................................................................... 28

Tablica 4.7. Reimi rada prilikom piljenja krunom pilom [3] .............................................. 30

Tablica 4.8. Modificiranje svojstava materijala obradom plazmom i mogunost njihove

primjene[12] ................................................................................................. 33

7

Popis slika

Slika 4.1. Geometrija alata za tokarenje [2] ........................................................................ 22

Slika 4.2. Geometrija alata za glodanje [2] ......................................................................... 24

Slika 4.3. Geometrija alata za buenje [2] .......................................................................... 26

Slika 4.4. Geometrija alata krune pile za rezanje polimernih obradaka [2] ....................... 29

Slika 4.5. Geometrija alata ravne pile za rezanje polimernih obradaka [2] ......................... 31

8

Popis kratica:

PE polietilen

PP - polipropilen

PVC - poli(vinil-klorid)

PS polistiren

PET - poli(etilen-terftalat)

PA 6 i PA66 poliamidi

POM - poli(oksi-metilen)

PBT - poli(butilen-tereftalat)

PTFE - poli(tetrafluoretilen) (teflon)

PMMA - poli(metil-metakrilat) (pleksiglas)

PC - polikarbonat

PF - fenol-formaldehidne smole

MF - melamin- formaldehidne smole

UP - nezasieni poliesteri

EP - epoksidne smole

PUR - poliuretan

ABS - akrilnitril/butadien/stiren

CA - celulozni acetat

NR - prirodni kauuk

PA - poliamid (najlon)

PI - poliimid

TPUR - poliuretan (elastoplastomerni)

PB polibutadien

9

Popis oznaka s mjernim jedinicama:

- gustoa [kg/ ]

- toplinska vodljivost [W/(mK)]

E - modul elastinosti [N/ ]

- stranji kut []

- prednji kut []

- kut zavojnice []

kut poprene otrice []

- vrni kut []

brzina rezanja [m/min]

posmina brzina [m/min]

f - posmak [mm/o]

vrstoa [N/ ]

- posmak po zubu [mm]

b irina glavne otrice [mm]

d promjer svrdla, promjer krune pile [mm]

- irina fasete [mm]

t razmak zuba alata [mm]

vlana vrstoa [N/ ]

trajna dinamika vrstoa materijala [N/ ]

- granica teenja [N/ ]

10

SADRAJ

1.UVOD .............................................................................................................................. 11

2. SVOJSTVA POLIMERNIH MATERIJALA....................................................................... 12

2.1. Utjecaj svojstava polimernih materijala na njihovu obradljivost .................................. 15

2.2. Prednosti i nedostaci polimernih materijala u odnosu na druge konstrukcijske

materijale .................................................................................................................... 17

3. OBRADA POLIMERA ODVAJANJEM ESTICA ........................................................... 18

3.1. Znaajne upute pri obradi polimernih materijala odvajanjem estica .......................... 19

3.2. Svojstva alata za obradu polimera odvajanjem estica .............................................. 19

3.3. Problemi zagrijavanja pri obradi polimernih materijala odvajanjem estica ................ 20

3.3.1. Osnovne mjere opreza za spreavanje prekomjernog zagrijavanja alata u

podruju obrade ................................................................................................... 21

3.3.2. Hlaenje alata ....................................................................................................... 21

4. POPIS OBRADA ODVAJANJEM ESTICA ................................................................... 22

4.1. Tokarenje .................................................................................................................... 22

4.2. Glodanje ..................................................................................................................... 24

4.3. Buenje ....................................................................................................................... 26

4.4. Razvrtavanje ............................................................................................................... 27

4.5. Piljenje ........................................................................................................................ 28

4.5.1. Piljenje krunom pilom .......................................................................................... 29

4.5.2. Piljenje ravnom pilom ............................................................................................ 31

4.6. Narezivanje navoja ..................................................................................................... 31

4.7. Urezivanje navoja ....................................................................................................... 31

4.8. Obrada laserom .......................................................................................................... 32

4.9. Obrada plazmom ........................................................................................................ 32

4.10. Ostale obrade ............................................................................................................ 33

4.11. Zavrne obrade ......................................................................................................... 34

5. ZAKLJUAK ................................................................................................................... 35

6. LITERATURA ................................................................................................................. 37

11

1.UVOD

Oblikovanje polimernih materijala uglavnom se postie postupkom kalupljenja, pa se esto

traeni konaan oblik postie bez potrebe za naknadnom obradom. Meutim, i kod

kalupljenja esto je potrebno ukloniti srh obradom odvajanjem estica. Postupci

proizvodnje polimernih materijala slini su postupcima proizvodnje metalnih materijala i

najee su samo prilagoeni posebnostima polimera. [1]

Injekcijsko preanje je najvaniji cikliki postupak preradbe polimera, a tvorevina nainjena

tim postupkom esto nije uporabljiva bez daljnje obrade. [2] Takoer, u posebnim

sluajevima poput izrade prototipova i pri popravku polimernih dijelova potrebno je vriti

obradu odvajanjem estica. [3]

12

2. SVOJSTVA POLIMERNIH MATERIJALA

Prema uobiajenoj definiciji polimeri su visokomolekulni spojevi sastavljeni od velikog broja

atomskih skupina povezanih kemijskim (kovalentnim) vezama. Ponavljane atomske

skupine tvore konstitucijske ili strukturne jedinice. Preciznija definicija je: polimeri su

kondenzirani sustavi makromolekula, to znai da postoje u vrstom i kapljevitom stanju, i

ne mogu postojati u plinovitom agregatnom stanju. Sustav znai da polimer ine strukturni