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Module 1: Fabrication et conception de composants

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Fabrication de composants pour systèmes automatisés

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TOPIC 4 Fabrication d'éléments mécaniques pour construire le système automatisé

Structure du processus de fabrication pour le système automatisé Maintenant, vient la façon de fabriquer divers éléments d'un système automatisé. Au cours de cette conférence, nous discuterons des différents éléments qui s'y trouvent dans un système automatisé typique. Un système automatisé type peut avoir des composants électriques, des éléments électroniques, la structure ou le corps du système. La structure ou le corps aura le schéma, le logement ou la couverture ; et le système automatisé aura une variété de mécanismes qui sont les éléments mécaniques. La structure, la couverture, le logement et la peau sont aussi les éléments mécaniques. Les composants électriques et les éléments électroniques sont sélectionnés en fonction de l'exigence, puis ils les acquièrent. Pour les pièces standard disponibles telles que les lecteurs électriques, divers capteurs, actionneurs, dispositifs de conditionnement de signaux, microprocesseurs, tous les éléments de mémoire, le concepteur doit choisir et l'entreprise doit acheter sur le marché. Dans la classe précédente, nous avons vu les critères en détail. Dans la classe d'aujourd'hui, nous allons étudier. Comment fabriquer les éléments mécaniques? Dans ces éléments mécaniques, certains éléments sont à nouveau possible d'avoir dans un format readymade, pas besoin de les fabriquer à la maison. Mais certains éléments doivent être conçus et fabriqués à l'interne. Ce sont les éléments personnalisés, ce sont les pièces personnalisées, nécessaires à la construction de notre système de fabrication, notre système de fabrication automatisé. Maintenant, voyons quels sont les différents éléments que vous pouvez facilement obtenir du marché. Si nous regardons la construction d'un système automatisé ou d'une machine ou d'un outil machine, nous trouverons qu'il y a plusieurs composants, tels que des vis, des boulons, des goujons, des écrous, des rondelles, des fils de rivets et des cordes. Tous ces éléments sont utilisés comme éléments de fixation temporaires. Si nous voulons assembler les sous-ensembles ou différentes parties de notre système, nous devons les attacher ensemble. Nous pouvons avoir soit une fixation temporaire, soit une fixation permanente. Pour avoir la fixation temporaire ou semi-permanente, nous utilisons les vis, les boulons, les écrous, les rondelles, les rivets, les fils et les cordes. En plus de cela, nous avons besoin d'épingles, de pinces et de pinces à bascule. Les broches sont à nouveau nécessaires pour le fixation ou l'emplacement, pour fixer le but et les pinces sont nécessaires pour contenir les pièces, pour fixer les pièces. On peut aussi avoir besoin de ressorts divers, de ressorts de ressorts ou d'un plongeur. Le système nécessite également des charnières, des serrures, des loquets, divers leviers pour faire fonctionner l'outil machine ou pour faire fonctionner le système automatisé. Pour le fonctionnement du système hydraulique, nous devons avoir les bouchons. Le système devait également avoir des capuchons et des joints pour éviter la fuite du liquide. Il y a plusieurs diapositives, maniement des roues à main intégrées pour la manipulation de différentes parties du système. Divers boutons sont également présents et des roues pour manœuvrer le système pour le transport du système d'un endroit à un autre. Les systèmes automatisés fonctionnent sur l'application de diverses forces. Dans l'application des forces, il peut y avoir des chances d'avoir les vibrations dans le système. Il est également nécessaire d'avoir divers amortisseurs. Tous ces composants sont facilement disponibles sur le marché, seulement nous devons choisir un élément approprié, nous devons finaliser les spécifications selon nos besoins et ensuite nous devons aller à l'achat de ces composants. Cependant, comme je l'ai mentionné dans ma diapositive précédente, quelles sont les différentes choses qui doivent être conçues et fabriquées à l'interne? En particulier, si nous examinons la construction d'un système automatisé type, nous pourrions avoir besoin d'un lit ou d'une base ou de colonnes. Le lit, la base et les colonnes sont composés de métaux. Sur ces éléments structuraux de base, nous mettons en place divers sous-ensembles et ces sous-ensembles peuvent être des têtes de broche, des boîtiers de vitesse, des tables diverses, des voitures diverses, ainsi de suite. Tous ces sous-ensembles seront intégrés sur le lit ou la base ou les colonnes d'un système automatisé type. Eh bien, ces éléments mécaniques, comme je l'ai mentionné, sont particulièrement fabriqués à l'aide de métaux. Dans les métaux, on utilise principalement le fonte et l'acier pour fabriquer ces éléments. Le fonte fournit des caractéristiques d'amortissement plus élevées, la fonte a une très bonne résistance. Ainsi, en cas d'application du chargement dynamique ou du chargement intermittent, le fonte absorra très facilement les vibrations. La fonte fournit également de meilleures propriétés coulissantes, la friction serait moindre et l'usure de la fonte serait moindre. Les matériaux d'acier ont également de bonnes propriétés d'amortissement, mais la résistance de l'acier est plus élevée pendant le chargement statique et dynamique. Certains autres métaux, comme le cuivre et l'aluminium, sont également utilisés dans la construction d'un système automatisé. En outre, il existe certains non-métaux tels que les polymères, les feuilles de polycarbonate et le verre. Elles sont principalement utilisées pour préparer le logement ou la couverture du système automatisé. Maintenant, pour ce qui est de la fabrication ou de la fabrication des systèmes automatisés, considérons que la partie 1, la partie 2, la partie 3 et la partie 4 ne sont que la base du lit ou les colonnes, la tête du fuseau, les voitures de table ou la peau du système automatisé. Maintenant, comme je l'ai dit, nous devons les concevoir et les fabriquer à l'interne. Pour ce faire, nous avons besoin des matières premières. D'où l'on obtient les matières premières? Nous obtenons les matières premières de la Terre mère, de la nature. Et la conversion des ressources disponibles de la Terre mère en matières premières est essentiellement réalisée par la branche de l'ingénierie des mines et de la métallurgie. Nous devons transformer les matières premières en produit final qui est nécessaire à notre objectif de fabrication du système automatisé. Pour convertir la matière première en produit fini ou semi-fini, nous devons effectuer certaines opérations. Ces opérations sont regroupées sous forme d'opérations de formage primaire et d'opérations de coulée. Les opérations de formage primaire transforment les matières premières en formes de base telles que des tiges, des feuilles et des barres. La matière première qui est disponible sous la forme qui permet de travailler avec elle et de les utiliser pour fabriquer le produit final, l'autre ensemble de procédés de fabrication peut être procédé directement.

Question d'évaluation#1 Lequel des éléments mécaniques suivants est-il préférable d'être acheté sur le marché plutôt que fabriqué à l'interne? Faites glisser la bonne réponse dans l'espace fourni. Réponse correcte: Vis Réponse incorrecte: feuilles de peinture et de métal

Procédés de fabrication primaire Le premier processus est le processus de moulage. Le moulage est le procédé de fabrication le plus ancien et il est considéré comme la première étape dans la fabrication, c'est-à-dire que la première étape dans la fabrication que nous devons effectuer est l'opération de moulage. Le principe de fonctionnement est très simple. Une cavité de moule est faite et le moule de sable est un processus de coulée très typique et basique. Dans la coulée de sable vert, il y a la porte qui est l'ouverture par laquelle on verse le métal chaud ou le métal fondu. Il y a le riser ; utilisé pour permettre le bon décantation du métal fondu à l'intérieur de la cavité de la moisissures. Les sellons sont utilisés pour transporter le métal fondu. Nous devons d'abord chauffer le métal, il sera converti en son état liquide et le métal liquéfié sera versé dans la cavité. Ensuite, le métal fondu coulé sera autorisé à se solidifier et ce produit solidifié sera nettoyé. Ensuite, on coupe la porte et les risers, puis on effectue l'opération d'usinage. Au bout du compte, après avoir retiré le produit de la cavité de la moisissine, le moule peut être réutilisé s'il est possible ou dans le cas du sable vert que le moule est durable. Il n'est utilisé qu'à un seul moment. Nous devons l'annuler ; nous devons recréer un autre moule pour le deuxième élément. Eh bien dans le processus de moulage que nous pouvons réaliser, quelle que soit la taille et la forme que nous voulons du produit final. Cependant, nous changeons les propriétés thermiques, nous changeons les propriétés du matériau. Quelles que soient les propriétés thermiques des éléments constitutifs de la coulée, elles seront modifiées après le processus de liquéfaction et de solidification. Le concepteur ou l'ingénieur de procédé doit connaître les températures de fusion, la température de fusion du travail et du matériel de moule, puis la solubilité et la réaction chimique entre le travail et les matériaux de moule. En outre, il est essentiel de connaître les propriétés thermiques, principalement la conductivité et le coefficient d'expansion thermique du matériau dont nous voulons préparer la coulée. Le coefficient de dilatation thermique décidera de l'allocation d'usinage. Il existe divers types de procédés de coulée qui sont utilisés dans l'industrie. Il s'agit de types de sable sec, de moulage en coquille, de coulée d'investissement, de moulage par gravité et de moulage. Et il y a beaucoup d'autres procédés de fabrication ainsi que la coulée. La coulée de sable sec est un procédé de coulée très typique. Il est utilisé pour fabriquer des produits de taille moyenne à grande. Le moulage en moule de la coquille est utilisé pour fabriquer des composants de taille moyenne. Le procédé de coulée d'investissement est utilisé pour fabriquer des pièces de petite taille à grande échelle. Le moulage par gravité et les moulages sont utilisés à nouveau pour la fabrication des pièces métalliques de taille moyenne. Dans la coulée de sable, nous utilisons un moule extensible, qui n'est utilisé qu'une seule fois. Lorsque le sable est mélangé avec de l'argile et de l'eau avec certains additifs organiques, nous obtenons le moule de sable vert. En général, le sable est dans la proportion d'environ 70 à 85%. L'argile est d'environ 10 à 20% du volume total du mélange. L'eau est d'environ 3 à 6% et les additifs organiques se trouvent entre 1 et 6%. Quels sont les divers additifs organiques qui sont utilisés? Il s'agit du plancher de bois, du dextrine et du charbon de mer. Cette farine de bois, de dextrine et de charbon de mer est utilisée pour améliorer les propriétés de la cavité de la moisissure et pour leur donner une résistance suffisante. Lorsque nous baissons le sable vert à la température d'environ 100 à 250 ° C pendant plusieurs heures, nous obtenons le moule à sable sec. Le moule à sable sec a une résistance suffisante ; il peut résister à la pression du fluide pendant l'opération de coulée et à la température du métal fondu à l'intérieur de la cavité de la moisissures. Maintenant, voyons où ces composants sont utilisés dans le système automatisé. Dans la diapositive, on peut voir l'intérieur d'un outil machine CNC. Il existe différents éléments structurels que nous pouvons localiser tels que le lit du système, la colonne. Il y a plus d'éléments qui sont montés sur le lit sur lequel la table sera montée. Tous ces éléments ne peuvent pas être externalisés. Nous devons les concevoir et nous devons les fabriquer à l'interne. Eh bien, le processus de fabrication suivant est en train de se former. Dans le processus de formage, nous appliquons des contraintes mécaniques sur la pièce de travail ou la matière première. Et puis nous obtenons la forme et la taille souhaitées du produit. Lorsque nous appliquons les contraintes mécaniques, il y a une déformation plastique de la pièce de travail. Quel genre de stress peut-on appliquer? Nous pouvons appliquer une contrainte de traction ou de compression ou une contrainte de cisaillement ou une combinaison de ces contraintes. Cependant, les contraintes devraient être plus importantes que la résistance du matériau et moins que la résistance à la rupture du matériau. Ce stress sera généré par l'application des forces. Nous pouvons appliquer des forces de traction ou de compression ou appliquer des forces qui génèrent les contraintes de flexion, le cisaillement ou la combinaison de ces forces. La particularité du processus de formage est qu'aucun matériau n'est gaspillé. Quelle que soit la matière première, qui serait remodelé en utilisant l'application des forces et en tant que tel, le processus est peu coûteux. Il n'y a pas de gaspillage dans ce processus. Quelle que soit l'énergie que nous appliquons au cours de ce processus, nous contribuerons à améliorer les propriétés du matériau. La force du matériau s'améliore au cours de l'application des forces. Lors de l'application des forces, la déformation plastique se produit et c'est ce qu'on appelle le durcissement de la déformation. Il y a essentiellement deux catégories du processus de formage, qui sont basées sur l'application de la température et l'application de l'énergie calorielle pendant le processus. Le premier groupe ou catégorie est un processus de formage à froid. Ce processus de formation s'est produit à température ambiante. Il y a formation d'écrouissage, la force s'améliore. La dureté améliorée conduit parfois à une augmentation de la fragilité du matériau et ce matériau fragile peut ne pas être utile pour certaines applications, où la ductilité est envisagée. Lorsque la ductilité est souhaitée, la prochaine catégorie de formage est utile, c'est-à-dire le processus de formage à chaud. Ici, l'énergie thermique est appliquée et lorsque les températures atteignent au-dessus de la température de recristallisation, les forces mécaniques sont appliquées. Au cours de ce processus de formage à chaud, une grande déformation plastique est obtenue et le durcissement de la déformation est moindre. Maintenant, voyons quels sont les différents processus de formation, qui sont utilisés dans l'industrie. Il s'agit de laminage, de fabrication de forge, de processus de dessin, de pliage, d'extrusion, de poinçonnage et d'obturation. Tous ces éléments sont des processus de formage de base. En plus de cela, il y a beaucoup d'autres processus. Maintenant, regardons le premier processus qui est le processus de roulement. Dans le laminage, nous avons un ensemble de rouleaux. Rouler 1 et rouler 2, ces deux rouleaux sont des rouleaux à moteur et un écart constant est maintenu entre ces deux rouleaux. Ces deux rouleaux tournent simultanément, mais leur direction de rotation est inverse. Lorsque nous alimons des matières premières sous la forme d'une feuille, il s'agit de l'écart entre le rouleau 1 et le rouleau 2 et il sera conduit. La matière première sera conduite en raison de la friction à l'ouverture régulée entre deux rouleaux à moteur.

Question d'évaluation#2 Lequel des processus suivants est-il considéré comme la première étape de la fabrication? Choisissez une réponse. Réponse correcte: Processus de moulage Réponse incorrecte: processus de formage

Opérations de fabrication d'usinage La prochaine opération de fabrication est l'opération d'usinage. Le moulage et le formage sont les procédés de fabrication de base ; cependant, il y a un mouvement de particules durant cette opération. La coulée a des problèmes inhérents de grande précision. Nous ne pouvons pas réaliser la partie de travail précise comme on le souhaite, c'est essentiellement dû aux rétrécissements qui vont se produire au cours du processus de solidification. La nouvelle solidification est un phénomène très complexe. Il est très difficile de contrôler, pour lequel il est assez difficile d'obtenir la précision requise au cours du processus de coulée. Eh bien, on chauffe le matériau, puis on refroidisse le matériau. Naturellement, il y a des changements dans les propriétés des matériaux. La modification des propriétés du matériau peut ne pas être souhaitée dans certaines applications. La deuxième opération est la formage ; le formage a un problème inhérent à la manipulation de composants de grande taille, les composants très lourds sont difficiles à manipuler pendant les opérations de formage. Il est très difficile de générer des pièces complexes. Si nous voulons fabriquer des pièces murales minces ou des pièces ayant des géométries complexes, elles sont difficiles à fabriquer au cours du processus de formage. Certaines de ces limitations du processus de moulage et de formage peuvent être éliminées à l'aide de l'opération d'usinage. Dans l'opération d'usinage, nous obtenons la taille, la forme et la finition de surface souhaitées en retirant le matériau excédentaire du matériau d'origine. Le remplissage est l'opération de fabrication la plus polyvalente. Dans le procédé de fraisage, on utilise un outil rigide. La force de l'outil est beaucoup plus élevée que la pièce de travail. Il y a un mouvement relatif entre l'outil et la pièce de travail, et le mécanisme ou la machinerie qui fournit le mouvement relatif entre l'outil et la pièce de travail est appelé comme outil machine. Il y a un mouvement de coupe primaire, c'est-à-dire que l'outil tourne à vitesse constante. Et la partie non coupée de la pièce de travail est alimentée à l'outil. Au fur et à mesure que l'outil entre en contact avec la pièce de travail, il y a une déformation en cisaillement plastique. De cette façon, nous retirons le matériau sous forme de puces. Le mouvement relatif de la pièce de travail et de l'outil dans un chemin prédéfini générera les formes requises à l'aide de l'opération de fraisage. Une forme très compliquée est montrée dans la diapositive. C'est la capacité de la machine à commande numérique à accès multiple. Ici nous pouvons voir des pales à turbine, elles sont fabriquées à l'aide de l'outil de fraisage CNC à accès multiple. Ici la pièce de travail est inclinée, nous déplacons la pièce de travail par rapport à l'outil ou nous pouvons avoir une configuration où l'outil se déplace, nous donnons les multiples degrés de liberté à l'outil pour obtenir la forme requise. Eh bien, en plus du processus de fraisage, il y a plusieurs processus tels que le tournage. Nous réalisons l'opération de tournage sur la machine. Les opérations de mise en forme et de planage sont utilisées pour générer des surfaces planes ou des surfaces planes. La surface plane peut également être inclinée. Le Broaching est une application intéressante. En brochant, nous générons la spline ou nous pouvons générer les trouées dans une partie circulaire que nous pouvons voir dans la diapositive. L'outil a des dents avec une augmentation graduelle de leur taille. Ainsi, ces dents graduelles graduelles génèrent la forme requise dans la pièce de travail. Ici nous avons le mouvement alternatif de l'outil, en tournant nous avons un mouvement rotatif de la pièce de travail et le mouvement de translation de l'outil. En opération de fraisage, nous avons un mouvement rotatif de l'outil et un mouvement de translation ou linéaire de la pièce de travail. Dans l'opération de broche, nous avons le mouvement alternatif de l'outil de broche et la pièce de travail est stationnaire. Grinding est un exemple bien connu ici nous utilisons l'outil de coupe sous forme de particules. Ces particules sont collées ensemble à l'aide d'un matériau de fixation, le matériau de meulage est utilisé pour retirer le matériau sous forme de très petites puces et pour obtenir la finition de surface requise ou pour générer la forme de surface requise. Lorsque nous utilisons les particules abrasives en vrac pour l'opération de finition, c'est ce que l'on appelle l'opération de permutation. Et quand, nous utilisons les particules abrasives sous forme de bâtons, puis que nous appelons l'opération de honage. Le lapping et le honing sont l'opération de finition. En feuilletant et en honorant, les outils sont en termes de fines particules ou de poudre fine. Lorsque nous utilisons le mode non conventionnel d'énergie pour le processus d'enlèvement des matériaux, les processus sont appelés le procédé d'usinage avancé. Beaucoup de fois il est très difficile de traiter le matériau à haute résistance, disons l'acier outil. À cette fin, les procédés mécaniques du type de contact peuvent ne pas être suffisants pour générer la finition de surface requise et la forme. Dans ce scénario, nous utilisons de l'énergie électrique pour retirer le matériau de travail et pour obtenir la taille et la forme requises ou pour couper la pièce de travail. Un autre exemple du procédé d'usinage thermique avancé est le laser, où nous utilisons l'énergie du photon pour générer l'énergie thermique. Et que l'énergie thermique sera utilisée pour couper le matériau ou pour usinera le matériau. En plus de l'énergie thermique, il y a certains procédés, où l'énergie chimique est utilisée. Ces procédés sont appelés opération d'usinage électrochimique. Dans certains cas, nous utilisons l'eau pour usiner les pièces de travail et ce procédé est appelé opération d'usinage par jet d'eau. Le groupe suivant de procédés de fabrication qui sont souvent utilisés dans la fabrication du système automatisé est le processus d'assemblage. Nous avons vu le procédé de coulée, le formage et le procédé d'usinage, ces processus produisent ou fabriquent les pièces de travail requises. Mais, dans de nombreux cas, il n'est pas possible de fabriquer une pièce de forme très compliquée ; il est très difficile de fabriquer des pièces de forme compliquées. Nous devons générer cette partie de travail compliquée en utilisant le processus de jointure. Nous devons diviser ce système complexe en petites parties, puis nous pouvons les rejoindre ensemble en utilisant une variété de processus. En rejoignant les processus, nous pouvons avoir une variété de variantes et ces variantes peuvent être catégorisées en fonction du type de liaison. Soit on peut avoir la liaison mécanique des pièces de travail, soit on peut avoir la liaison atomique. Lorsque les pièces de travail sont collées temporairement à l'aide des attaches ou des éléments à vis, nous appelons la liaison mécanique, sa liaison mécanique temporaire. Mais nous pouvons aussi avoir une liaison mécanique permanente. À cette fin, nous disposons de nombreuses options, comme les rivets. Les pièces de travail peuvent être cousuées ensemble, nous pouvons les agrafer ensemble, nous pouvons utiliser des broches de l'agrafeuse. Nous pouvons avoir le rétrécr. La contraction s'ajustant par exemple, si nous voulons fixer mécaniquement deux tubes, le diamètre d'un tube est plus grand que l'autre tube, puis on peut insérer le tube de plus petit diamètre à l'intérieur du tube de plus grand diamètre. Ensuite, nous appliquons la force externe sur la région de recouvrement du tube extérieur ou du tube plus grand avec le tube plus petit. En raison de l'application de la force, nous pouvons avoir le joint permanent en forme permanente. Dans le processus de liaison atomique, les matériaux sont liés au niveau atomique. De telles liaisons peuvent être réalisées à l'état solide ou nous pouvons liquéfier les matériaux qui doivent être joints par l'application de l'énergie. Ce procédé est appelé la liaison atomique de l'état liquide. Il peut y avoir un processus où les deux états sont solides et liquides. Il s'agit d'un solide processus de liaison atomique à l'état liquide. Les liaisons par état liquide peuvent être classées en deux groupes. Tout d'abord, l'application de l'énergie électrique pour liquéfier le matériau. Et le second groupe est l'application de l'énergie chimique pour liquéfier le matériau. Lorsque nous appliquons l'énergie électrique nous pouvons générer des arcs, c'est un procédé de soudage très populaire ou très commun, c'est-à-dire le processus de soudage à l'arc. Nous pouvons effectuer le chauffage à induction entre les deux pièces de travail et que le chauffage à induction fera fondre les matériaux et ensuite, nous pouvons les fusionner ensemble. Le chauffage qui est généré à cause de la résistance entre le courant électrique entre les deux pièces de travail est appelé le bâtiment de résistance. Dans l'autre groupe qui est le processus de liaison atomique par état liquide à base de produits chimiques, nous utilisons les gaz. Le soudage par gaz, l'association oxy acétylène de gaz est utilisé pour générer les flammes et les flammes sont utilisées pour obtenir l'opération de fusion requise. Ensuite, nous pouvons avoir un procédé de soudage spécial qui est le procédé de soudage par thermodage, qui est utilisé pour la réparation sur place des rails. Ici aussi nous obtenons une réaction chimique. Et que la réaction chimique génère la chaleur et que la chaleur sera utilisée pour souder les parties ensemble. Le groupe de soudage à l'état liquide solide peut aussi avoir des variantes, telles que l'opération de brasage, l'opération de brasage ou l'opération de collage adhésif. Dans le cas d'une liaison adhésive, nous lirons les parties ensemble à l'aide d'un élément, que nous appelons la colle ou l'adhésif. En appliquant la pression et la température, nous pouvons avoir une liaison de deux couches minces. La résistance de la liaison adhésive n'est pas aussi élevée que celle de la liaison atomique de l'état liquide. Dans le processus de liaison atomique à l'état solide, nous pouvons joindre deux parties solides différentes en utilisant le processus de friction. Nous pouvons appliquer la force de friction entre les deux parties et ensuite nous pouvons les rejoindre ensemble. Ainsi, dans un procédé typique de soudage par fusion, comme cela a été mentionné, nous devons faire fondre les pièces de travail qui doivent être jointes et ensuite les laisser refroidies. La fusion, puis le refroidissement, conduiront à la solidification. Lorsque deux pièces en fusion sont très proches l'une de l'autre, la fusion se produit. Il y a une autre catégorisation de l'opération de soudage. Et la première catégorie est la soudure autogène. En soudage autogène, il n'y a pas de matériel externe que nous appliquons durant le soudage. Les deux matériaux parents seront joints et en général, le procédé de soudage en phase solide et les procédés de soudage par résistance sont des exemples de matériaux autogènes.

Question d'évaluation#3 Faites correspondre les catégories de soudage suivantes avec leurs exemples de fabrication respectifs. Choisissez la bonne réponse dans la liste déroulante. Réponse correcte: Soudage autogène: soudage en phase solide Soudage homogène: soudage thermo-miteux

Procédé de fabrication additive Le prochain procédé de fabrication qui est aujourd'hui souvent utilisé dans le développement d'un système automatisé est la fabrication additive. La fabrication additive est essentiellement le processus de fabrication générative, nous ne retirons rien du matériau de base, nous ajoutons le matériau au matériau parent. Et puis nous construisons le produit. Dans ce processus, les pièces de travail sont générées par l'ajout du matériau. C'est pourquoi il est appelé le processus de fabrication générative. Il comprend essentiellement la solidification et le collage du matériau. Nous liquéfions le matériau, puis le matériau sera autorisé à se solidifier. Pendant le processus de solidification, il sera lié à la couche, il sera lié à l'autre matériau. La fabrication additive est très utile pour le développement du prototypage. Les ingénieurs utilisent l'impression 3D ou les procédés de fabrication additive pour développer les prototypes. Et ces prototypes et ces modèles sont utiles pour la visualisation de la forme du produit, dans sa phase initiale de développement. Donc, si nous nous souvenons du cycle de vie du produit, il y a une fonction que nous appelons la conceptualisation du produit. Pour conceptualiser le produit, nous devons visualiser comment la forme du produit sera similaire. Pour visualiser que nous pouvons utiliser le prototypage basé sur le processus de fabrication générative. Mais aujourd'hui nous pouvons aussi fabriquer des produits finaux à l'aide d'opérations de fabrication additive. Dans la diapositive, on peut voir un produit typique qui doit être fabriqué à l'aide du procédé de fabrication générative. Dans le processus de fabrication générative, la géométrie requise serait convertie en couches. Et nous développons la partie de travail finale en rejoignant ces couches, en ajoutant les couches l'une au-dessus de l'autre. Dans ce processus, nous générons un modèle 3D ou la géométrie en ajoutant des plans 2D ou des pièces de travail 2D. En générant ou en fabriquant un modèle 3D, il est construit en coupant sa géométrie dans le nombre fini de couches et les couches sont liées ensemble en utilisant la variété de la méthode. Le processus de construction de ces modèles 3D ou de produits 3D peut être vu dans la diapositive. Pour obtenir le produit final, nous devons d'abord développer son modèle informatique et ce modèle informatique est appelé comme le modèle numérique. Le modèle numérique sera décomposé ou il sera découpé en nombre fini de couches, puis les informations sur les couches seront traitées et le chemin sera généré. Ce chemin n'est rien, mais le mouvement relatif entre l'outil dans le processus de fabrication générative et la pièce de travail. Nous allons voir l'exemple de la fabrication additive dans les dernières diapositives. Les informations de chemin d'accès générées seront fournies à l'équipement de fabrication additive, et les couches sont générées. Et en empilant les couches les unes au-dessus des autres, nous développons l'objet. Ainsi, schématiquement on peut voir que l'objet 3D est découpé en nombre de couches 2D. Les informations sur les couches seront utilisées pour générer le chemin ; les informations sur le chemin seront données à l'équipement de fabrication générative. Il existe de nombreuses variantes de l'opération de fabrication additive. Il s'agit de la lithographie stéréo avec la photopolymérisation, le frittage sélectif par laser, la modélisation des dépôts fusiformes (FDM), la liaison sélective en poudre (impression 3D) et la fabrication de particules balistiques. La lithographie stéréo est le tout premier procédé de fabrication additive ; cependant, le FDM est souvent utilisé, il est très populaire parmi les applications de prototypage rapide de ce processus de fabrication générative. Eh bien, pour notre étude, nous pouvons examiner le processus de modélisation du dépôt de fusion. Dans la diapositive, on peut voir l'arrangement typique du FDM. Le procédé FDM est réalisé en déposant la couche de matière thermoplastique en fusion par couche. Pour déposer la couche de matière thermoplastique fondue par couche, on peut voir un arrangement sur la lame. Dans cet équipement, il y a une plateforme, cette plateforme est organisée dans une chambre. Il a un rouleau et ce rouleau a un enroulement de filament, c'est-à-dire le filament de matière première. La partie principale de ce processus est la tête d'extrusion. Le filament est alimenté à l'intérieur de la tête d'extrusion, la tête d'extrusion frappe le filament et, dans son état liquide, le filament sera extrudé à travers la buse. Et cette pièce extrudée serait placée sur la plate-forme. Le dépôt requis peut être obtenu en ayant le mouvement relatif de la tête d'extrusion par rapport à la plate-forme. Cette tête d'extrusion peut être déplacée le long de la direction x et y ; cependant, la plateforme se déplace le long de la direction z. Lorsque nous déplacons la tête d'extrusion, nous pouvons déposer le matériel requis sur la plateforme. Après la génération d'une couche sur la plateforme, la plateforme sera abaissés, elle sera déplacée dans la direction vers le bas. Après la génération d'une couche, la couche suivante sera déposée sur la couche déposée antérieurement. De cette façon, nous pouvons générer les modèles 3D à l'aide de la modélisation du dépôt de fusion. En général, l'épaisseur de ce filament est d'environ 1,25 mm, le chauffage thermique se fait entre les 80 à 85 ° C à l'intérieur de la tête d'extrusion. La tête d'extrusion possède également une pompe volumétrique, qui déverse précisément le matériau thermoplastique en fusion à travers les buses. L'opération de dépôt est effectuée à une température juste au-dessus de la température du point de fusion. Le temps de solidification est très petit, c'est-à-dire 0,1 seconde.

Question d'évaluation#4 Vrai / Faux: "La fabrication additive est un processus générateur utile pour les ingénieurs dans le développement de prototypes". Réponse correcte: Vrai