طراحی و ساخت دستگاه قالبساز قطعات کامپوزیتی به روش ساخت افزایشی

با توجه به نیاز روزافزون صنایع به انجام کارهای دقیق و ساخت قطعات با حداقل دخالت نیروی انسانی وهمچنین پیشرفت تکنولوژی CAD/CAM کار طراحی و ساخت یک دستگاه با کنترل محورهای CNC مدنظر قرار گرفت. هدف از ساخت این دستگاه تولید قالب برای قطعات کامپوزیتی و مخصوصا قالب قطعات بزرگاست. زیرا ساخت دقیق این قالبها در صنایع کامپوزیتی کار دشواری است. ساخت قالب با دقت ابعادی مناسب، رعایت تلورانسهای ابعادی و هندسی، عدم اعوجاج در ارتفاعهای بالای قالب، همچنین ساخت قالب در حداقل زمان ممکن و با هزینهی ساخت پایین از جمله مزیتهای ساخت قالب قطعات کامپوزیتی با دستگاهمذکور است. از جملهی دیگر مزیتهای این دستگاه اتوماتیک بودن حرکتها و همچنین استفاده از کنترلر محورهای CNC است که باعث میشود کار ساخت قالب در یک مرحله و بدون دخالت انسان و همچنین باحداکثر دقت انجام شود. از مزیتهای استفاده از مواد معدنی این اسم که درجه حرارت مورد نیاز حین فرآیند ساخت قالب کم است و نیاز به تامین انرژی و هزینه برای انجام فرآیند آماده سازی ماده برای ساخت قالب نیست. علاوه بر این قالب ساخته شده از مواد معدنی تحمل درجه حرارت بهتری دارد و قطعات کامپوزیتیتولید شده در این قالبها باعث ایجاد اعوجاج در قالب نمیشوند. و درآخر نیز مواد معدنی در مقایسه با پلیمرها پس از فرآیند دچار انقباض )شیرینکیج( نمیشوند و با توجه به قیمت بسیار نازل آنها در مقایسه با مواد پلیمری ارجحیت بیشتری دارند. بنابراین دستگاه مورد نظر به نحوی طراحی شد که سه محور حرکتی موردنیازآن ) x,y,z ( کنترل شود و مکانیزم کاری به صورت ساخت افزایشی طراحی شده است که از پایینترین لایه کار شروع به ریختن ماده کرده و این کار تا فوقانیترین لایه ادامه یافته و قالب مدنظر از جنس مواد معدنی ایجادمیشود. این قالب پس از اعمال یک لایه صافکاری ویک لایه جداکننده، مستقیما میتواند به عنوان قالب قطعات کامپوزیتی استفاده شود. در انتها نیز با طراحی و انجام چند آزمایش صحت کارکرد دستگاه مورد تایید قرار گرفت.

کلیدواژه ها:

قالب قطعات کامپوزیتی ، Cad/Cam ، مواد معدنی