aditivni postupci-rt damir godec
TRANSCRIPT
![Page 1: Aditivni Postupci-RT Damir Godec](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022012914/577c7e651a28abe054a0f69c/html5/thumbnails/1.jpg)
Zagreb, 28.11.2012..
Brza proizvodnja kalupa(e. Rapid Tooling – RT)Dr. sc. Damir Godec
![Page 2: Aditivni Postupci-RT Damir Godec](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022012914/577c7e651a28abe054a0f69c/html5/thumbnails/2.jpg)
Brza proizvodnja kalupa
2.
Zagreb, 28.11.2012..
Postupci brze proizvodnje kalupaSistematizacija RT postupaka - 1
3. Postupci brze proizvodnje kalupa
• Posredni postupci brze proizvodnje kalupa- postupci RP se rabe za proizvodnju pramodela proizvoda, natemelju kojih se izrađuju elementi kalupnih šupljina
![Page 3: Aditivni Postupci-RT Damir Godec](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022012914/577c7e651a28abe054a0f69c/html5/thumbnails/3.jpg)
Brza proizvodnja kalupa
3.
Zagreb, 28.11.2012..
Postupci brze proizvodnje kalupaSistematizacija RT postupaka - 1
3. Postupci brze proizvodnje kalupa
• Izravni postupci brze proizvodnje kalupa- postupci RP se rabe za izravnu proizvodnju elemenatakalupnih šupljina
![Page 4: Aditivni Postupci-RT Damir Godec](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022012914/577c7e651a28abe054a0f69c/html5/thumbnails/4.jpg)
Brza proizvodnja kalupa
4.
Zagreb, 28.11.2012..
Postupci brze proizvodnje kalupaSistematizacija RT postupaka - 2
3. Postupci brze proizvodnje kalupa
• Proizvodnja “privremenih” kalupa (e. Soft Tooling) (npr. silikonski kalupi) – za izradu nekoliko otpresaka
• Proizvodnja “prijelaznih” kalupa (e. Bridge Tooling)(npr. SLS kalupni umetci) – za izradu nekoliko 1000otpresaka
• Proizvodnja “trajnih” kalupa (e. Hard Tooling)(npr. SLM kalupni umetci) – za izradu više od 100 000 otpresaka
![Page 5: Aditivni Postupci-RT Damir Godec](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022012914/577c7e651a28abe054a0f69c/html5/thumbnails/5.jpg)
Brza proizvodnja kalupa
5.
Zagreb, 28.11.2012..
Postupci brze proizvodnje kalupaMaterijali
3. Postupci brze proizvodnje kalupa
• polimeri (npr. silikoni, epoksidi)• mješavine metala i polimera (npr. PA i Al)• metali i mješavine metala(npr. čelici, aluminij, Cu-legure)
• keramika
![Page 6: Aditivni Postupci-RT Damir Godec](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022012914/577c7e651a28abe054a0f69c/html5/thumbnails/6.jpg)
Brza proizvodnja kalupa
6.
Zagreb, 28.11.2012..
Postupci brze proizvodnje kalupaRTV silikonski kalupi
3. Postupci brze proizvodnje kalupa
• posredni postupak proizvodnje privremenih kalupa• brzo i jeftino do manje serije gotovih proizvoda• nedostatak postupka je mogućnost izrade lijevanjemsamo manjeg broja otpresaka radi loših mehaničkihsvojstava materijala kalupa (desetak odljevaka)
![Page 7: Aditivni Postupci-RT Damir Godec](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022012914/577c7e651a28abe054a0f69c/html5/thumbnails/7.jpg)
Brza proizvodnja kalupa
7.
Zagreb, 28.11.2012..
Postupci brze proizvodnje kalupaRTV silikonski kalupi
3. Postupci brze proizvodnje kalupa
Jednodijelni kalup – pozicioniranje pramodela(A. Gebhardt, 2003)
![Page 8: Aditivni Postupci-RT Damir Godec](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022012914/577c7e651a28abe054a0f69c/html5/thumbnails/8.jpg)
Brza proizvodnja kalupa
8.
Zagreb, 28.11.2012..
Postupci brze proizvodnje kalupaRTV silikonski kalupi
3. Postupci brze proizvodnje kalupa
Umreživanje cca 6 sati pri sobnoj temperaturi (A. Gebhardt, 2003)
![Page 9: Aditivni Postupci-RT Damir Godec](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022012914/577c7e651a28abe054a0f69c/html5/thumbnails/9.jpg)
Brza proizvodnja kalupa
9.
Zagreb, 28.11.2012..
Postupci brze proizvodnje kalupaRTV silikonski kalupi
3. Postupci brze proizvodnje kalupa
Vađenje kalupa i rezanje na dva dijela (A. Gebhardt, 2003)
![Page 10: Aditivni Postupci-RT Damir Godec](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022012914/577c7e651a28abe054a0f69c/html5/thumbnails/10.jpg)
Brza proizvodnja kalupa
10.
Zagreb, 28.11.2012..
Postupci brze proizvodnje kalupaRTV silikonski kalupi
3. Postupci brze proizvodnje kalupa
Primjer - kalup za izradu dijela Adidas kopačke
![Page 11: Aditivni Postupci-RT Damir Godec](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022012914/577c7e651a28abe054a0f69c/html5/thumbnails/11.jpg)
Brza proizvodnja kalupa
11.
Zagreb, 28.11.2012..
Postupci brze proizvodnje kalupaIzrada kalupa srašćivanjem
3. Postupci brze proizvodnje kalupa
• izravni postupci izrade prijelaznih/trajnih kalupa• dvije vrste postupaka:- postupak u jednom koraku (prijelazni kalupi)(e. Direct Metal Laser Sintering – DMLS)
- postupak u dva koraka (trajni kalupi)(e. Indirect Metal Laser Sintering – IMLS)
• moguća izravna izrada vrlo zahtjevnih oblikaelemenata kalupnih šupljina
• prema mnogim analizama trenutačno najprihvatljivijipostupci brze proizvodnje kalupa (točnost i hrapavost)
![Page 12: Aditivni Postupci-RT Damir Godec](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022012914/577c7e651a28abe054a0f69c/html5/thumbnails/12.jpg)
Brza proizvodnja kalupa
12.
Zagreb, 28.11.2012..
Postupci brze proizvodnje kalupaIzrada kalupa srašćivanjem
3. Postupci brze proizvodnje kalupa
Postupak selektivnog laserskog srašćivanja (SLS) (M.P. Groover, 2002)
![Page 13: Aditivni Postupci-RT Damir Godec](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022012914/577c7e651a28abe054a0f69c/html5/thumbnails/13.jpg)
Brza proizvodnja kalupa
13.
Zagreb, 28.11.2012..
Postupci brze proizvodnje kalupaIzrada kalupa srašćivanjem
3. Postupci brze proizvodnje kalupa
Postupak selektivnog laserskog srašćivanja (SLS)
![Page 14: Aditivni Postupci-RT Damir Godec](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022012914/577c7e651a28abe054a0f69c/html5/thumbnails/14.jpg)
Brza proizvodnja kalupa
14.
Zagreb, 28.11.2012..
Postupci brze proizvodnje kalupaIzrada kalupa srašćivanjem
3. Postupci brze proizvodnje kalupa
IMLS i DMLS postupci (D. Godec, 2005)
![Page 15: Aditivni Postupci-RT Damir Godec](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022012914/577c7e651a28abe054a0f69c/html5/thumbnails/15.jpg)
Brza proizvodnja kalupa
15.
Zagreb, 28.11.2012..
Postupci brze proizvodnje kalupaIzrada kalupa srašćivanjem
3. Postupci brze proizvodnje kalupa
Primjer kalupnih umetaka (IMLS) (3D Systems)
![Page 16: Aditivni Postupci-RT Damir Godec](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022012914/577c7e651a28abe054a0f69c/html5/thumbnails/16.jpg)
Brza proizvodnja kalupa
16.
Zagreb, 28.11.2012..
Postupci brze proizvodnje kalupaIzrada kalupa srašćivanjem
3. Postupci brze proizvodnje kalupa
Primjer DMLS kalupnog umetka (hibridni kalup)(CRIF-SIRRIS)
![Page 17: Aditivni Postupci-RT Damir Godec](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022012914/577c7e651a28abe054a0f69c/html5/thumbnails/17.jpg)
Brza proizvodnja kalupa
17.
Zagreb, 28.11.2012..
Postupci brze proizvodnje kalupaIzrada kalupa laserskim taljenjem
3. Postupci brze proizvodnje kalupa
• izravni postupci izrade prijelaznih/trajnih kalupa(e. Selective Laser Melting – SLM)
• pri SLM postupcima dolazi do potpunog taljenjapraškastih komponenata materijala (visoka gustoća)
• rezultat - gotovi kalupni umetci u jednom koraku• nema naknadne toplinske obrade niti prodiranja• nedostatak se očituje u lošijoj dimenzijskojtočnosti i lošijoj kvaliteti površine u usporedbi sa SLS postupcima
![Page 18: Aditivni Postupci-RT Damir Godec](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022012914/577c7e651a28abe054a0f69c/html5/thumbnails/18.jpg)
Brza proizvodnja kalupa
18.
Zagreb, 28.11.2012..
Postupci brze proizvodnje kalupaIzrada kalupa laserskim taljenjem
3. Postupci brze proizvodnje kalupa
Primjer kalupnog umetka (SLM) (Trumpf)
![Page 19: Aditivni Postupci-RT Damir Godec](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022012914/577c7e651a28abe054a0f69c/html5/thumbnails/19.jpg)
Brza proizvodnja kalupa
19.
Zagreb, 28.11.2012..
Postupci brze proizvodnje kalupaIzrada kalupa 3D tiskanjem
3. Postupci brze proizvodnje kalupa
• izravni postupci izrade prijelaznih/trajnih kalupa(e. 3D Printing – 3DP) – ProMetal postupak
• temelji se na načelima inkjet tiskanja• potrebna naknadna toplinska obrada
• nedostatak se očituje u lošijoj kvaliteti površinenačinjene tvorevine i lošijoj dimenzijskoj točnosti
• velika brzina izrade
![Page 20: Aditivni Postupci-RT Damir Godec](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022012914/577c7e651a28abe054a0f69c/html5/thumbnails/20.jpg)
Brza proizvodnja kalupa
20.
Zagreb, 28.11.2012..
Postupci brze proizvodnje kalupaIzrada kalupa 3D tiskanjem
3. Postupci brze proizvodnje kalupa
Postupak ProMetal (Exone)
![Page 21: Aditivni Postupci-RT Damir Godec](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022012914/577c7e651a28abe054a0f69c/html5/thumbnails/21.jpg)
Brza proizvodnja kalupa
21.
Zagreb, 28.11.2012..
Postupci brze proizvodnje kalupaIzrada kalupa 3D tiskanjem
3. Postupci brze proizvodnje kalupa
Primjer ProMetal kalupnih umetaka (CRIF-SIRRIS)
![Page 22: Aditivni Postupci-RT Damir Godec](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022012914/577c7e651a28abe054a0f69c/html5/thumbnails/22.jpg)
Brza proizvodnja kalupa
22.
Zagreb, 28.11.2012..
Postupci brze proizvodnje kalupaIzrada kalupa taloženjem
3. Postupci brze proizvodnje kalupa
• izravni postupci izrade trajnih kalupa taloženjem spomoću laserske zrake (e. Laser Deposition)
• temelje se na načelima laserskog “navarivanja”• nije potrebna naknadna toplinska obrada
• nedostatak se očituje u lošijoj kvaliteti površinenačinjene tvorevine i lošijoj dimenzijskoj točnosti
• zahtijevaju kombinaciju s klasičnom CNC obradom
![Page 23: Aditivni Postupci-RT Damir Godec](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022012914/577c7e651a28abe054a0f69c/html5/thumbnails/23.jpg)
Brza proizvodnja kalupa
23.
Zagreb, 28.11.2012..
Postupci brze proizvodnje kalupaIzrada kalupa taloženjem
3. Postupci brze proizvodnje kalupa
Postupak Direct Metal Deposition – DMD (Trumpf)
![Page 24: Aditivni Postupci-RT Damir Godec](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022012914/577c7e651a28abe054a0f69c/html5/thumbnails/24.jpg)
Brza proizvodnja kalupa
24.
Zagreb, 28.11.2012..
Postupci brze proizvodnje kalupaIzrada kalupa taloženjem
3. Postupci brze proizvodnje kalupa
Postupak Direct Metal Deposition – DMD (POM)
![Page 25: Aditivni Postupci-RT Damir Godec](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022012914/577c7e651a28abe054a0f69c/html5/thumbnails/25.jpg)
Brza proizvodnja kalupa
25.
Zagreb, 28.11.2012..
Postupci brze proizvodnje kalupaIzrada kalupa taloženjem
3. Postupci brze proizvodnje kalupa
Primjer kalupnog umetka (DMD) (Trumpf)
![Page 26: Aditivni Postupci-RT Damir Godec](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022012914/577c7e651a28abe054a0f69c/html5/thumbnails/26.jpg)
Brza proizvodnja kalupa
26.
Zagreb, 28.11.2012..
Postupci brze proizvodnje kalupaIzrada kalupa taloženjem
3. Postupci brze proizvodnje kalupa
Postupak Laser Engineered Net Shaping – LENS(Optomec)
![Page 27: Aditivni Postupci-RT Damir Godec](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022012914/577c7e651a28abe054a0f69c/html5/thumbnails/27.jpg)
Brza proizvodnja kalupa
27.
Zagreb, 28.11.2012..
Postupci brze proizvodnje kalupaIzrada kalupa taloženjem
3. Postupci brze proizvodnje kalupa
Primjer izrade kalupnog umetka (LENS) (Optomec)
![Page 28: Aditivni Postupci-RT Damir Godec](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022012914/577c7e651a28abe054a0f69c/html5/thumbnails/28.jpg)
Brza proizvodnja kalupa
28.
Zagreb, 28.11.2012..
Postupci brze proizvodnje kalupaIzrada kalupa taloženjem
3. Postupci brze proizvodnje kalupa
• postupak Controlled MetalBuildup - CMB
• kombinacija taloženja iCNC obrade (korekcija z-osi)
![Page 29: Aditivni Postupci-RT Damir Godec](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022012914/577c7e651a28abe054a0f69c/html5/thumbnails/29.jpg)
Brza proizvodnja kalupa
29.
Zagreb, 28.11.2012..
Postupci brze proizvodnje kalupaIzrada kalupa taloženjem
3. Postupci brze proizvodnje kalupa
Primjer CMB kalupnog umetka (CRIF-SIRRIS)
prije CNC obrade nakon CNC obrade
![Page 30: Aditivni Postupci-RT Damir Godec](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022012914/577c7e651a28abe054a0f69c/html5/thumbnails/30.jpg)
Brza proizvodnja kalupa
30.
Zagreb, 28.11.2012..
Postupci brze proizvodnje kalupaIzrada kalupa laminiranjem
3. Postupci brze proizvodnje kalupa
• izravni postupak izrade trajnih kalupa izradomslojeva (različitim postupcima rezanja)i njihovim povezivanjem u govotu tvorevinu (e. Laminated Object Manufacturing – LOM)
• pogodni za izradu i većih kalupnih umetaka• vrlo zahtjevna faza povezivanja slojeva (vrućeizostatstko prešanje, adhezivi, lemljenje, rastavljivispojevi itd.)
• lošija površinska svojstva - slojevi
![Page 31: Aditivni Postupci-RT Damir Godec](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022012914/577c7e651a28abe054a0f69c/html5/thumbnails/31.jpg)
Brza proizvodnja kalupa
31.
Zagreb, 28.11.2012..
Postupci brze proizvodnje kalupaIzrada kalupa laminiranjem
3. Postupci brze proizvodnje kalupa
Primjer kalupnog umetka (LOM) (T. Himmer i ostali, 2003)
![Page 32: Aditivni Postupci-RT Damir Godec](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022012914/577c7e651a28abe054a0f69c/html5/thumbnails/32.jpg)
Brza proizvodnja kalupa
32.
Zagreb, 28.11.2012..
Postupci brze proizvodnje kalupaIzrada kalupa laminiranjem
3. Postupci brze proizvodnje kalupa
Primjer kalupnog umetka (LOM) (T. Himmer i ostali, 2003)
![Page 33: Aditivni Postupci-RT Damir Godec](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022012914/577c7e651a28abe054a0f69c/html5/thumbnails/33.jpg)
Brza proizvodnja kalupa
33.
Zagreb, 28.11.2012..
Prednosti primjene postupaka brze proizvodnje kalupa
4. Prednosti primjene postupaka brze proizvodnje kalupa
• kratak rok pravljenja ključnih elemenata kalupa ili čitavih kalupa (unutar jednog do nekoliko dana)
• moguća izrada vrlo kompliciranih geometrijskih oblika• omogućen smanjeni broj kalupnih umetaka• moguće optimalno temperiranje kalupa (kraći ciklusi,optimalna kvaliteta otpresaka) – e. Conformal Cooling
• moguća primjena za popravke oštećenih kalupa
![Page 34: Aditivni Postupci-RT Damir Godec](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022012914/577c7e651a28abe054a0f69c/html5/thumbnails/34.jpg)
Brza proizvodnja kalupa
34.
Zagreb, 28.11.2012..
Prednosti primjene postupaka brze proizvodnje kalupa
4. Prednosti primjene postupaka brze proizvodnje kalupa
Kratko vrijeme izrade
matrica žig
Izrada unutar 4 dana (CRIF - SIRRIS)
![Page 35: Aditivni Postupci-RT Damir Godec](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022012914/577c7e651a28abe054a0f69c/html5/thumbnails/35.jpg)
Brza proizvodnja kalupa
35.
Zagreb, 28.11.2012..
Prednosti primjene postupaka brze proizvodnje kalupa
4. Prednosti primjene postupaka brze proizvodnje kalupa
Kompliciranost geometrije
(CRIF - SIRRIS)
![Page 36: Aditivni Postupci-RT Damir Godec](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022012914/577c7e651a28abe054a0f69c/html5/thumbnails/36.jpg)
Brza proizvodnja kalupa
36.
Zagreb, 28.11.2012..
Prednosti primjene postupaka brze proizvodnje kalupa
4. Prednosti primjene postupaka brze proizvodnje kalupa
Optimalno temperiranje
• postizanje optimalnih svojstava otpresaka
• smanjeno nejednoliko stezanje uslijed nejednolikoghlađenja otpreska – smanjeno vitoperenje
• optimirana izmjena topline (radi konfiguracije i oblikapresjeka kanala za temperiranje)
• moguće skraćenje vremena hlađenja otpreska (kraćiciklusi injekcijskog prešanja – viša proizvodnost)
![Page 37: Aditivni Postupci-RT Damir Godec](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022012914/577c7e651a28abe054a0f69c/html5/thumbnails/37.jpg)
Brza proizvodnja kalupa
37.
Zagreb, 28.11.2012..
Prednosti primjene postupaka brze proizvodnje kalupa
4. Prednosti primjene postupaka brze proizvodnje kalupa
Optimalno temperiranje – oblik kanala
Šestokraka zvijezda - +30 % površine po opsegu
![Page 38: Aditivni Postupci-RT Damir Godec](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022012914/577c7e651a28abe054a0f69c/html5/thumbnails/38.jpg)
Brza proizvodnja kalupa
38.
Zagreb, 28.11.2012..
Prednosti primjene postupaka brze proizvodnje kalupa
4. Prednosti primjene postupaka brze proizvodnje kalupa
Temperiranje – konfiguracija kanala
Klasična konfiguracija kanala za temperiranje
![Page 39: Aditivni Postupci-RT Damir Godec](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022012914/577c7e651a28abe054a0f69c/html5/thumbnails/39.jpg)
Brza proizvodnja kalupa
39.
Zagreb, 28.11.2012..
Prednosti primjene postupaka brze proizvodnje kalupa
4. Prednosti primjene postupaka brze proizvodnje kalupa
Temperiranje – konfiguracija kanala
Optimalna konfiguracija kanala za temperiranje
![Page 40: Aditivni Postupci-RT Damir Godec](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022012914/577c7e651a28abe054a0f69c/html5/thumbnails/40.jpg)
Brza proizvodnja kalupa
40.
Zagreb, 28.11.2012..
Prednosti primjene postupaka brze proizvodnje kalupa
4. Prednosti primjene postupaka brze proizvodnje kalupa
Temperiranje – konfiguracija kanala
Primjeri optimiranog temperiranja kalupa (Trumpf)
CAD model kalupni umetak
![Page 41: Aditivni Postupci-RT Damir Godec](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022012914/577c7e651a28abe054a0f69c/html5/thumbnails/41.jpg)
Brza proizvodnja kalupa
41.
Zagreb, 28.11.2012..
ZaključakPostupci RT
5. Zaključak
• odgovor na sve oštrije zahtjeve tržišta (vrijeme)• moguće pravljenje privremenih, prijelaznih i trajnih kalupa• pristup: izravan i posredan• izravni postupci temeljeni na srašćivanju, taljenju, taloženju, 3D tiskanju i laminiranju
• kao najprihvatljiviji postupak ocijenjen - DMLS
• posredni postupci temeljeni na pravljenju pramodela,i lijevanju ili naštrcavanju
![Page 42: Aditivni Postupci-RT Damir Godec](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022012914/577c7e651a28abe054a0f69c/html5/thumbnails/42.jpg)
Brza proizvodnja kalupa
42.
Zagreb, 28.11.2012..
ZaključakPostupci RT “+”
5. Zaključak
• omogućuju brzu proizvodnju vrlo komplicirane geometrije (gotovo nema ograničenja)
• moguće optimalno temperiranje kalupa (kraći ciklusi,optimalna kvaliteta otpresaka) – e. Conformal Cooling
• mogući popravci (reparature) kalupa – lasersko taloženje
![Page 43: Aditivni Postupci-RT Damir Godec](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022012914/577c7e651a28abe054a0f69c/html5/thumbnails/43.jpg)
Brza proizvodnja kalupa
43.
Zagreb, 28.11.2012..
ZaključakPostupci RT “-”
5. Zaključak
• još uvijek vrlo skupa oprema, materijali i usluge
• ograničena trajnost dijela kalupnih umetaka• ograničen broj raspoloživih materijala (trajno u porastu)
• lošija površinska svojstva (hrapavost površine)• u slučaju oštrijih tolerancija izmjera, većina postupakane zadovoljava (potrebna naknadna obrada)