Połączenia montażowe elementów konstrukcyjnych wykonywanych w technologii Rapid Prototyping

• Autorzy: Zbrowski A. , Matecki K.

Warianty tytułu

EN

Assembling of structural elements manufactured with the use of Rapid Prototyping technology

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowano możliwości wykonywania elementów konstrukcyjnych o skomplikowanych kształtach, pełniących funkcję osłon, korpusów lub obudów, których złożona budowa i wysokie walory estetyczne w znacznym stopniu decydują o skutecznym wykorzystaniu w budowie współczesnych maszyn i urządzeń laboratoryjnych oraz przemysłowych. Przedstawiono proces wytwarzania elementów o stosunkowo dużych wymiarach gabarytowych przy użyciu technologii Rapid Prototyping z uwzględnieniem podziału jednego elementu wielkogabarytowego, o wymiarach przekraczających dostępne możliwości wytwórcze RP, na kilka mniejszych elementów składowych. Omówiono proces powstawania takiego detalu począwszy od etapu projektowania, poprzez etap podziału na części składowe aż do wykonania wszystkich składników techniką przyrostową i zespolenia ich w jedną część maszyny o określonym przeznaczeniu. W procesie zespolenia przedstawiono zastosowanie do tego celu techniki klejowych połączeń montażowych. Wyjaśniono znaczenie odpowiedniego zaprojektowania modelu wirtualnego uwzględniającego wykonanie gotowego wyrobu z zastosowaniem łączenia komponentów składowych za pomocą klejenia. Przedstawiono dodatkowe wymagania dotyczące niezbędnych baz montażowych pojawiające się w sytuacjach związanych z prawidłowym przygotowaniem modelu dzielonego. Podkreślono znaczenie dodatkowych elementów konstrukcyjnych umożliwiających właściwą realizację procesu klejenia. Pokazano rezultaty prac projektowych w postaci opracowanych w komputerowych systemach projektowania przestrzennych modeli o odpowiednich walorach funkcjonalnych, ergonomicznych oraz wizualnych. Zaprezentowano zastosowaną metodę wydruku 3D wraz z odpowiednim urządzeniem technologicznym. Zaznaczono istotną rolę, jaką pełni właściwe usytuowanie wytwarzanego obiektu w przestrzeni roboczej maszyny. W zastosowanej technice wytwarzania wykorzystano przyrostową technologię FDM (Fused Deposition Modeling) polegającą na warstwowym osadzaniu tworzywa sztucznego. Wyjaśniono problemy dotyczące ostatecznego wykończenia powierzchni wytwarzanego elementu za pomocą technologii lakierniczej. Pokazano alternatywną dla stosowanych obecnie tradycyjnych technik wytwarzania możliwość szybkiego wykonania wyrobu na przykładzie obudowy penetrometru produkowanego w ITeE-PIB.

EN

The authors show how complex and complicated structural elements are that play the role of lids and casings of industrial devices and laboratory apparatus can be manufactured in a way that enhances their aesthetic and operational features, and improves practical application opportunities. The article presents the manufacturing process for the aforementioned elements, which are characterised by a relatively big size, in which Rapid Prototyping technique is applied. The authors also consider the possibility to divide the element whose dimensions exceed the manufacturing opportunities offered by the RP method into smaller components, and present the production process for such elements starting with the design stage, through the division stage, to the final manufacturing stage, in which the gluing technique is used for all the components to be joined together into one element. The article also discusses the importance of the proper design of the virtual element model and presents additional requirements for its proper physical preparation concerning necessary assembly parts. The authors stress the role of additional structural elements that are essential for the proper execution of the gluing process. The results of the design work are shown in form of computer spatial models with appropriate functional, ergonomic and visual features. The models were printed out with the use of the 3D printing method and the elements were produced with the use of the Fused Deposition Modelling (FDM) method consisted in the layered deposition of plastic. The problems are explained concerning the finishing of the surface of the manufactured element where painting techniques are applied. Based on the example of the casing of the penetrometer produced at the Institute for Sustainable Technologies (ITeE-PIB), the authors show the alternative to the currently used manufacturing methods.

Słowa kluczowe

PL

szybkie prototypowanie; połączenia klejowe; wzornictwo przemysłowe; projektowanie 3D; techniki wytwarzania

EN

rapid prototyping; gluing; industrial design; 3D design; manufacturing techniques

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej ; Sieć Badawcza Łukasiewicz - Warszawski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Technologia i Automatyzacja Montażu
• Rocznik: 2013
• Tom: nr 3
• Strony: 39--44
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Zbrowski A.

• Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, 26-600 Radom, ul. Pułaskiego 6/10

autor

Matecki K.

• Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, 26-600 Radom, ul. Pułaskiego 6/10

Bibliografia

• 1. Miecielica M.: Analiza wybranych metod szybkiego prototypowania. PW IIPiB, Warszawa 2007.
• 2. Zbrowski A., Samborski T.: The application of the reverse engineering in the design of ergonomic hand tools. 7 Międzynarodowa Konferencja Inżynieria Produkcji 2011, Innowacje i Technologie Przyszłości, Wrocław, 30 czerwiec – 1 lipiec 2011.
• 3. Samborski T., Zbrowski A.: The design of the ergonomic handle with use of rapid prototyping. 7 Międzynarodowa Konferencja Inżynieria Produkcji 2011, Innowacje i Technologie Przyszłości, Wrocław, 30 czerwiec – 1 lipiec 2011
• 4. Chlebus E.: Innowacyjne technologie Rapid Prototyping – Rapid Tooling w rozwoju produktu. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2003.
• 5. Sobaś A.: Od idei do produktu czyli rapid prototyping. http://www.andrzejsobas.pl/rapid_sobas.pdf
• 6. http://www.loctite.pl/homepage.htm.
• 7. Kosiński K.: Montaż połączeń czopowych, gwintowych i kołnierzowych z zastosowaniem klejów Loctite. Technologia i Automatyzacja Montażu, nr 2, 1994.
• 8. Kuczmaszewski J., Rudawska A.: Klejenie i uszczelnianie w technologii montażu. Technologia i Automatyzacja Montażu, nr 3,1997.
• 9. Łunarski J.: Połączenia klejone w procesach montażu. Technologia i Automatyzacja Montażu, nr 2, 1994.
• 10. Rudawska A., Cisek J., Semotiuk L.: Wybrane aspekty połączeń klejowych oraz lutowanych stosowanych w konstrukcjach lotniczych. Technologia i Automatyzacja Montażu, nr 2, 2012.