19 września 2024
marzec_2013
Według wielu technologów pęknięcia w stopach aluminium zależą głównie od składu chemicznego spoiny. Na podstawie wykresów fazowych, przedstawionych na rysunku 2 (a ściślej ujmując: zakresów krzepnięcia metalu, które na rysunku oznaczone są kolorem błękitnym), można odnaleźć zależność wrażliwości na pęknięcia krystalizacyjne od składu chemicznego dla pojedynczych składników stopowych. Jak wynika z zależności przedstawionych na rysunku 1 dla każdego pierwiastka stopowego istnieje zawartość o maksymalnej skłonności do pęknięć.
Ryszard Jastrzębski, Wojciech Zieliński,
Grzegorz Cios, Leszek Gardyński, Michał Adamiak
Rys. 1 Wpływ zawartości pierwiastków stopowych na wrażliwość na pęknięcia na gorąco /3/
W stopach aluminium największy obszar dobrej spawalności mają stopy krzemu i magnezowo-krzemowe, a najmniejszy stopy litu. Wynika z tego, że dodając krzemu do stopu poprawiamy własności spawalnicze. W tym tkwi sens stosowania stopiwa krzemowego do naprawy pęknięć konstrukcji ze stopów aluminium. Jak wynika z rysunku 2 w zależności od pierwiastków stopowych zmienia się temperatura krystalizacji i im szerszy jest zakres tej temperatury, tym łatwiej powstają pęknięcia (im więcej pierwiastków stopowych, tym większa skłonność do pęknięć krystalizacyjnych).
Rys. 1 Wpływ zawartości pierwiastków stopowych na wrażliwość na pęknięcia na gorąco /3/
W stopach aluminium największy obszar dobrej spawalności mają stopy krzemu i magnezowo-krzemowe, a najmniejszy stopy litu. Wynika z tego, że dodając krzemu do stopu poprawiamy własności spawalnicze. W tym tkwi sens stosowania stopiwa krzemowego do naprawy pęknięć konstrukcji ze stopów aluminium. Jak wynika z rysunku 2 w zależności od pierwiastków stopowych zmienia się temperatura krystalizacji i im szerszy jest zakres tej temperatury, tym łatwiej powstają pęknięcia (im więcej pierwiastków stopowych, tym większa skłonność do pęknięć krystalizacyjnych).
Rys. 2 Wykresy przemian fazowych dla typowych stopów aluminium:
1. Czyste Al przerobione plastycznie (odlew z czystego Al.),
2. Al Mg 4,5 Mn 0,7 po przeróbce plastycznej,
3. AlCu4 Stop umocniony wydzieleniowo,
4. Silumin podeutektyczny
5. Silumin eutektyczny,
6. Silumin nadeutektyczny po modyfikazji
Na rysunku 2 wykreślono uniwersalny wykres przemian fazowych, ponumerowano punkty i w tabelce – dla stopów aluminium z krzemem, miedzią, magnezem, cynkiem, manganem i litem – podano składy chemiczne i temperatury poszczególnych punktów. Zakres, w którym nie wydziela się pierwiastek stopowy (zmiana rozpuszczalności z temperaturą) oznaczono jako stopy do obróbki plastycznej, a zakres, w którym pojawia się krzywa BC zmiennej rozpuszczalności pierwiastka stopowego, oznaczono jako stopy do umocnienia wydzieleniowego; na prawo od tego zakresu zaznaczono stopy odlewnicze: podeutektyczne i nadeutektyczne. Zaznaczono też linię krzepnięcia nierównowagowego. Liniami pionowymi zaznaczono typowe stopy w oznaczeniu europejskim.
Stop 5182 zawiera ok 5% Mg, a więc jest dobrze spawalny, ze względu na fakt, że największa wrażliwość na pęknięcia podczas krzepnięcia dla stopów z magnezem przypada na 1-2% Mg. Własności mechaniczne stopu są gorsze od durali, jednak lepsze od stopu 4043.
cały artykuł dostępny jest w wydaniu 3 (66) marzec 2013
cały artykuł dostępny jest w wydaniu 3 (66) marzec 2013
Zagadnienie niejednoznaczności w definiowaniu niektórych elementów geometrycznych jest związane również z pojęciem płaszczyzny/powierzchni równoległej do zadanej. Dla każdej płaszczyzny można określić dwie płaszczyzny równo odległe. Podobnie dla dowolnej powierzchni można zdefiniować dwie powierzchnie do niej równoległe, pod warunkiem, że minimalny promień krzywizny takiej powierzchni nie jest większy od zadanej odległości.
Andrzej Wełyczko
Definicja płaszczyzny równoległej nie jest niczym skomplikowanym, trzeba tylko wskazać płaszczyznę podstawową, podać odległość i ustalić, które z dwóch możliwych rozwiązań jest zgodne z intencją konstruktora. Standardowo system proponuje płaszczyznę po stronie wskazanej przez wektor orientacji płaszczyzny podstawowej. Jeśli rozwiązanie domyślne nie jest zgodne z intencją konstruktora, to wybór rozwiązania alternatywnego jest realizowany interaktywnie za pomocą przycisku Reverse Direction (Rys. 48), podkreślam: interaktywnie! Jak w takim razie „wymusić”, aby system CAD zawsze wybrał tę płaszczyznę, która jest zgodna z intencją konstrukcyjną i, co nie mniej ważne, zapamiętać ten wybór w zestawie poleceń realizowanych przez procedurę konstrukcyjną?
Rys. 48
Rys. 48
Przykład 3 – Polecenie Plane (Parallel through point)
Dwuznaczność w definicji płaszczyzny równoległej może być wyeliminowana wtedy, gdy taka płaszczyzna będzie zdefiniowana nie przez zadanie odległości, ale za pomocą punktu pomocniczego (polecenie Plane w trybie Plane type = Parallel through point). Gdybyśmy zdefiniowali taki obiekt, którego reprezentacja graficzna jest złożona z dwóch punktów jednakowo odległych od płaszczyzny podstawowej, to można by było zastosować operację Near i wybrać punkt zgodny z intencją konstrukcyjną (nad lub pod płaszczyzną podstawową). Jak zdefiniować taki obiekt i czy można zastosować standardowe polecenie Point? Rozważmy model przestrzenny (Rys. 49), w którym zdefiniowano:
- Płaszczyznę podstawową – BasePlane
- Dowolny punkt na tej płaszczyźnie – AnyPointOnBasePlane
- Linię Line.1 prostopadłą do płaszczyzny BasePlane w punkcie AnyPointOnBasePlane – Line.1
Za pomocą polecenia Point w trybie Point type = On curve można na linii Line.1 zdefiniować punkt Point.1 położony w zadanej odległości od punktu AnyPointOnBasePlane, czyli także od płaszczyzny BasePlane. Problem w tym, że za pomocą polecenia Point nie można zdefiniować obu punktów (nad i pod płaszczyzną podstawową) jednocześnie.
cały artykuł dostępny jest w wydaniu 3 (66) marzec 2013
cały artykuł dostępny jest w wydaniu 3 (66) marzec 2013
Konstrukcje palników plazmowych różnią się między sobą ilością części, rozmiarami i rozwiązaniami technicznymi. Zużycie elementów eksploatacyjnych palnika, czy też jego samego, jest procesem nieuniknionym i zależy od wielu czynników. W niniejszym artykule postaramy się to przedstawić na konkretnych przykładach.
Paweł Wilk
Cięcie plazmowe jest możliwe dzięki procesowi jarzenia się łuku elektrycznego, który następuje pomiędzy nietopliwą elektrodą (zbudowaną najczęściej z miedzi z wkładką z materiału nietopliwego (Rys. 1), a materiałem przeznaczonym do cięcia. Łuk elektryczny przepływając przez specjalnie zaprojektowaną dyszę plazmową (wykonaną z miedzi; – Rys. 2) zostaje skoncentrowany na niewielkiej powierzchni.
rys. 1a Elektroda wraz z zaznaczonym wkładem nietopliwym
Przepływający bez przerwy gaz plazmotwórczy otrzymuje wówczas duży stopień jonizacji, dzięki czemu uzyskuje się strumień plazmowy o znacznej koncentracji energii (Rys. 3). Istotną rolę w procesie tworzenia się łuku plazmowego może odgrywać jonizator, którego zadaniem jest ułatwienie zajarzenia łuku elektrycznego. Dzieje się tak, ponieważ jonizator wysyła krótkie impulsy o wysokiej wartości napięcia w obszarze pomiędzy elektrodą, a dyszą plazmową, co z kolei wpływa na zmniejszenie oporności w tej przestrzeni.
W poniższym opisie nie dokonywano podziałów pomiędzy wypalaniem plazmowym ręcznym czy automatycznym, z racji tego, że wiele kwestii, zarówno tych związanych z budową palnika, cięciem, jak i zużywaniem się elementów eksploatacyjnych uchwytu plazmowego, jest w obu wypadkach podobna (przykładowa budowa uchwytu palnika plazmowego została przedstawiona na rysunku 4).
cały artykuł dostępny jest w wydaniu 3 (66) marzec 2013
cały artykuł dostępny jest w wydaniu 3 (66) marzec 2013
Jakość nie tylko jest monitorowana, lecz również wytwarzana. Niejedną historię na ten temat opowiedzą dostawcy działający w branży motoryzacyjnej. Podzespoły muszą być dostarczone dużym producentom samochodów nie tylko dokładnie na czas, ale także przy minimum usterek. Kontrola jakości nie dotyczy już tylko wyrobów gotowych; obecnie technologie pomiarowe aktywnie kontrolują cały proces produkcyjny. Jeśli jakość produktu nie spełnia norm, kontrakt może zostać rozwiązany.
Małgorzata Król
Znaczenie precyzyjnych pomiarów we współczesnej branży produkcyjnej jest niepodważalne. Wraz z udoskonaleniem technologii udoskonalono również oferowane producentom narzędzia – zarówno pod względem działania, jak i ich precyzji. Na rynku dostępna jest szeroka oferta dotykowych i optycznych instrumentów pomiarowych. Spośród dotykowych najbardziej popularne i podstawowe są narzędzia ręczne, takie jak np. mikrometry i suwmiarki – najczęściej używane, choć nie pozbawione wad i ograniczeń. Ponieważ prawidłowe wykonanie pomiaru i właściwe odczytanie wyniku zależą od kwalifikacji użytkownika, pomiary mogą znacznie się różnić i czasami nawet odbiegać od normy. Ponadto, szybkie i poprawne wykonanie dokumentacji powymiarowej, wymaganej przez współczesnych klientów, jest długotrwałe.
Optyczna, czyli bezkontaktowa/bezstykowa technika pomiarowa została niezwykle udoskonalona w ciągu ostatnich lat. Urządzenia optyczne często działają niezawodnie, oferują elastyczność pomiaru oraz prostą obsługę. Dostarczając dokładne rezultaty, potrafią jednak dokonywać pomiarów tylko w dwóch płaszczyznach (za wyjątkiem niewielu innowacyjnych rozwiązań oferowanych przez liderów techniki pomiarowych).
Złożone procesy produkcyjne a dokładne pomiary
Oczywiście, nie chodzi tylko o dokładność. Szybsze, dokładniejsze techniki obróbki powodują, że części i elementy stają się coraz bardziej złożone. Zjawisku temu musi towarzyszyć rozwój techniki pomiarowej.
Jeśli firma realizuje kompleksowe procesy produkcyjne, korzysta ona najczęściej z pomiarów współrzędnościowych 3D. W nowoczesnych fabrykach wiele różnych wariantów wyrobów można produkować w ramach jednego procesu. Sytuacja taka stwarza dodatkowe wyzwania dla inżynierów i techników z pionu pomiarów, ponieważ wymaga nieustannej kontroli procesów produkcyjnych. Ważna jest tu również rola projektantów, ponieważ ich praca stanowi kolejny obszar, w którym firmy stosują trójwymiarowe pomiary współrzędnościowe. Przy pracy na komputerze nad nowymi lub doskonalonymi częściami projektant najczęściej nie przejmuje się tym, czy łatwo będzie je później skontrolować.
Sceptyczni kierownicy ds. jakości twierdzą, że od wprowadzenia systemów CAD metody produkcji stały się bardziej skomplikowane. W rzeczywistości zwiększyła się swoboda działania projektantów, co w efekcie powodowało – między innymi skutkami oczywiście – utrudnienia pracy specjalistów zajmujących się jakością. Problem ten pomagają rozwiązać technologie pomiarów współrzędnościowych.
cały artykuł dostępny jest w wydaniu 3 (66) marzec 2013
Większość osób zajmujących się modelarstwem trafia na mur niezrozumienia. Szczególnie gdy swoją pasję traktują jako hobby. Często zdarza im się słyszeć, że są zbyt starzy na zabawki i lepiej zająć się czymś poważnym. Nie raz zapewne podobne teksty słyszał Norweg Petter Muren, który zamiast poświęcić się bez reszty pracy dla firmy IKEA, uparcie budował latające modeliki śmigłowców.
Ryszard Romanowski
Poważne gremia naukowe pracują od lat nad miniaturowymi bezzałogowymi statkami powietrznymi, naśladującymi lot owadów. Norweg eksperymentował zupełnie amatorsko, bez wsparcia wyspecjalizowanych instytutów. Pierwsze zadowalające efekty uzyskał u schyłku lat dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku. Błyskawiczny rozwój mikroelektroniki, szczególnie w telefonach komórkowych, sprzyjał przedsięwzięciu. Początki XXI stulecia to również ogromny rozwój firm modelarskich, szczególnie na Dalekim Wschodzie.
Zaczęło się od zabawy
Modele śmigłowców sterowane drogą radiową przestały być domeną bogatych klubów modelarskich. Ceny zrobiły się przystępne, a oferowane na rynku konstrukcje stawały się coraz doskonalsze. Projekty zaczęły być opracowywane przez sztaby inżynierów wykorzystujących najnowocześniejsze narzędzia do projektowania. Łącząc produkty firm modelarskich ze zdobyczami telefonii komórkowej można już było od biedy zbudować własny bezzałogowy statek powietrzny i robić efektowne zdjęcia lub filmy z kilkuminutowego lotu. Muren poszedł dalej. Sporządził założenia projektu, wśród których szczególny nacisk położył na niewielkie wymiary i łatwość pilotażu.
W 2007 roku założył małą firmę Prox Dynamics. Zbudowano wiele różnych prototypów. Najbardziej stabilny układ quatrocoptera okazał się nieporęczny. Śmigłowiec wyposażony w cztery wirniki zajmował dużo miejsca. Podobną do niego stabilność gwarantował klasyczny układ z jednym wirnikiem. Należało tylko pieczołowicie opracować kształt łopat. Skorzystano z doświadczeń wyspecjalizowanej w użytkowych modeli latających firmy DJI z Hong Kongu. Mimo prac doświadczonego chińskiego giganta końcowy zadowalający efekt osiągnęli Norwegowie.
– Łopaty o pożądanym kształcie i rowkowanej powierzchni zostały wyrzeźbione z typowego kubka stanowiącego wyposażenie... ekspresu do kawy – wspomina Petter Muren.
cały artykuł dostępny jest w wydaniu 3 (66) marzec 2013
Strona 1 z 2
- start
- Poprzedni artykuł
- 1
- 2
- Następny artykuł
- koniec
Specjalistyczny portal inżynierski dla osób zaangażowanych w tworzenie produktów – maszyn, urządzeń, mechanizmów, podzespołów, części, elementów itd. – od koncepcji do ostatecznego wykonania.