2.Mecanizarea si automatizarea proceselor tehnologice pentru obtinerea semifabricatelor

2.1 Notiunea de semifabricat

Semifabricatul (semi.+ fabricat) este un produs cu un anumit grad de prelucrare, care se livreaza unei alte sectii sau intreprinderi, pentru a fi prelucrat , in continuare , in vederea obtinerii unui produs finit.

Semifabricatele se folosesc pe scara larga  la constructiile de masini, cu scopul de a obtine o economie de material si de timp de executie . In majoritatea cazurilor , semifabricatele care urmeaza a fi introduse in  productie , sosesc in uzina cu dimensiunile de fabricatie, care difera de cele ale pieselor care urmeaza sa fie executate din ele. In sectiile prelucratoare , pentru a ajunge produse finite, semifabricate trec printr-o succesiune de operatii, care le modifica forma, dimensiunile si proprietatile mecanice initiale.

Semifabricatele standardizate, care sunt folosite in constructia de masini, pot fi clasificate in functie de natura materialului si modul de eleborare.

1.In functie de natura materialului, semifabricatele pot fi din: otel (otel carbon obisnuit(fig.2.1.1), otel carbon de calitate (fig.2.1.2), otel carbon pentru scule, otel pentru arcuri, otel aliat (fig.2.1.5),metale si aliaje grele ( alama, bronz, cupru, plumb si zinc)(fig.2.1.3) si metale si aliaje usoare (aluminiu si aliaje ale aluminiului) (fig.2.1.4)

Fig.2.1.1 Semifabricat Tb. S355JR-OL 52.2 Fig.2.1.2 Semifabricat otel carbon de calitate

Fig.2.1.3.Semifabricat CuSn-Bronz Fig.2.1.4.Semifabricat aluminium

1

Fig.2.1.5 Semifabricat otel aliat

2. In functie de modul de elaborare, semifabricatele pot fi: turnate(fig.2.2.1), obtinute prin deformare plastica la cald (fig.2.2.2) si la rece (fig.2.2.3) sau prin metode combinate, sinterizate sau din materiale plastice.

2

Fig.2.2.2 Deformare plastica la caldFig.2.2.1 Turnarea in forma a semifabricatului

Fig.2.2.3 a.Deformare plastica la rece

           3.Semifabricate obtinute prin deformare plastica.  Principalele procedee de obtinere a semifabricatelor prin deformare plastica sunt: forjarea(fig.2.3.1), laminarea(fig.2.3.2), trefilarea (fig.2.3.3),tragerea, extrudarea (fig.2.3.4), matritarea si stantarea.

3

Fig.2.3.1 Deformare plastica prin forjare Fig.2.3.2 Laminare la cald

Fig.2.2.3 b.Deformare plastica la rece (AMBUTISARE)

Fig.2.3.3 Trefilare Fig.2.3.4 Extrudare

4

Fig.2.3.5 Matritare

Fig.2.3.6 Stantare

2.2 Mecanizarea si automatizarea proceselor tehnlogice de obtinere a semifabricatelor turnate.

2.2.1 Clasificarea semifabricatelor turnate

Semifabricate turnate. Turnarea permite obtinerea de semifabricate intr-o gama larga de dimensiuni si greutati. Forma lor este strans legata de forma pieselor finite.

Clasificarea semifabricatelor turnate se poate face dupa mai multe criterii:a) dupa greutate – usoare(fig.a.1), de greutate medie(fig.a.2), grele(fig.a.3)

Fig.a.1 Semifabricate turnate usoare

Fig.a.2 Semifabricate turnate medii

5

Fig.a.3 Semifabricate turnate grele

b)      dupa complexitatea formei – simple (fig.b.1) si complexe(fig.b.2)

Fig.b.1 Forme simple

Fig.b.2 Forme complexe6

c)      dupa tipul formei de turnare – semifabricate executate in forme temporare , semipermanente si permanente

d)      dupa procedeul de turnare – turnare in forme(fig.d.1), centrifugala(fig.d.2), sub presiune(fig.d.3),turnare de precizie in coji de bachelita sau cu modele fuzibile, in vid(fig.d.4),turnare continua(fig.d.5).

7

Fig c.1Forme temporare Fig c.2Forme semipermanente

Fig c.3Forme permanente

Fig.d.1 Turnare in forme

Fig.d.2 Turnare centrifugala

Fig.d.3 Turnare sub presiune

8

Fig.d.4 Turnare in vid

Fig.d.5 Turnare continua

e)      dupa material – fonta, oteluri, metale si aliaje neferoase.Semifabricatele obtinute prin turnare sunt:

lingouri (fig.e.1)– semifabricate de forme simple,complexe,destinate prelucrarii prin deformare plastica sau retopirii pentru elaborare de aliaje.

9

Fig.e.1 Semifabricate turnate-lingouri

profile turnate- semifabricate cu sectiune patrata, hexagonala, circulara etc (fig.f.1).

Fig.f.1 Semifabricate cu sectiune patrata,hexagonal,circulara

Precizia semifabricatelor turnate depinde de procedeu, de calitatea modelului, de modul de formare si de marimiea pieselor. Calitatea suprafetelor depinde de calitatea materialului de vopsire a formelor si de metoda de curatire a semifabricatelor.

Marimile adaosurilor de prelucrare si a abaterilor limita, pentru piesele turnate, sunt indicate in standard.

10

2.3 Mecanizarea si automatizarea proceselor tehnlogice de obtinere a semifabricatelor forjate.

2.3.1 Clasificare semifabricat e forjate

Semifabricate forjate se clasifica, dupa dimensiuni, in semifabricate mici, de marime mijlocie si mari, iar dupa greutate in semifabricate usoare, de greutate medie si grele. Dupa importanta lor in exploatare, piesele din otel forjat se impart in 4 categorii:

o Categoria I – piese fara solocitari deosebite

o Categoria II – piese importante sau piese mari

o Categoria III – piese foarte importante

11

o Categoria IV – piese cu o importanta deosebita

2.Piesele forjate au caracteristici mecanice superioare produselor obtinute prin laminare, dar mai ales pieselor obtinute prin turnare, datorita structurii de forjare, care este omogena si densa. Conditiile tehnice generale pentru piesele forjate din otel carbon, otel de calitate, otel aliat de constructii, aliaje de aluminiu, cupru si magneziu sun t indicate in standarde.

2.3.2 Clasic&Modern

Forjarea este termenul pentru deformarea metalului folosind forţe de compresiune. Principiul forjarii. Prin forjare se înţelege procedeul de prelucrare a unui semifabricat metalic prin deformare plastică la cald, fără fisurare, prin intermediul forţelor statice sau dinamice exercitate de prese sau ciocane. Forjarea la cald se realizează la temperaturi înalte, care fac metalul mai uşor de deformat fără să se ajungă la ruperea (distrugerea) lui.

12

Fig 2.3.2.2 Forjare la cald

http://www.youtube.com/watch?v=XTU0Z-FkhtU

2.3.3 Avantaje şi dezavantaje

Metalul prelucrat prin forjare este mai rezistent decât cel obţinut prin turnare sau cel din piesele prelucrate pe maşini unelte. Aceasta se datorează curgerii grăunţilor în urma forjării. Pe măsură ce metalul este presat (lovit), grăunţii se deformează şi urmăresc forma piesei, astfel încât aceştia îşi pastrează continuitatea în secţiune. Unele tehnologii moderne beneficiază de avantajul acestui raport mare între rezistenţă-sarcină.

Multe metale sunt forjate la cald, dar fierul şi aliajele feroase sunt aproape întotdeauna forjate la căldură extremă. Aceasta din două motive: dacă vor fi tratate termic prin călire, materialele dure ca fierul şi oţelul ar deveni extrem de greu prelucrabile, în al doilea rând oţelul poate fi durificat prin alte mijloace decât prelucrarea la cald, astfel încât este mai economică forjarea la cald faţă de tratamentul termic. Aliajele care sunt pretabile la călirea prin precipitare, precum majoritatea aliajelor de aluminiu şi titan, pot fi, de asemenea, forjate la cald în loc să fie tratate termic. Celelalte materiale trebuie să fie durificate pirntr-un proces propriu de forjare.

Forjarea la căldură extremăForjarea la căldură extremă este definită ca prelucrarea metalului peste temparatura sa de recristalizare. Principalul avantaj al forjării la căldură extremă este faptul ca efectele tensiunilor de durificare din metalul deformat sunt anihilate prin procesul de recristalizare. Celelalte avantaje includ:

Scăderea limitei de elasticitate, deci prelucrarea este mai facilă şi cu mai puţină energie consumată (forţă)

Creşterea ductilităţii

13

Temperaturile înalte cresc difuzia, care poate elimina sau reduce neomogenităţile chimice

Porii pot fi micşoraţi ca mărime sau închişi complet în timpul deformării

În oţel, austenita FCC cu rezistenţă mică şi ductilă, se deformează la temperaturi mai joase faţă de ferita BCC rezistentă

Dezavantajele forjării la căldură extremă sunt:

Reacţii nedorite între metal şi atmosfera înconjurătoare Toleranţe mai puţin precise cauzate de contracţia termică şi deformările datorate răcirii

neuniforme

Granulaţia structurală poate varia ca forme şi dimensiuni în interiorul metalului, din cauza unor multe şi diferite motive.

Există multe, diferite şi disponibile modalităţi de forjare, totuşi acestea pot fi grupate în trei mari categorii:

tragere (întindere): mărirea lungimii, micşorarea secţiunii transversale aplatizare (refularea): micşorarea lungimii, mărirea secţiunii transversale

presarea materialului în matriţe închise compact: producerea curgerii multidirecţionale a materialului

Procesele obişnuite de forjare includ: laminare, swagging, zimţare, forjare în matriţă deschisă, forjarea în matriţă prin imprimare, forjarea cu presare, forjarea la cald automată şi refularea (aplatizarea) materialului.

FORJAREA libera este forjarea la care deformarea plastică se face nelimitat şi poate fi efectuată manual sau mecanizat. Forjarea liberă mecanică se aplică în majoritatea secţiilor de forjă pentru producţie cu caracter individual sau de serie mică.Echipament tehnologic pentru forjarea liberă. După destinaţie echipamentul tehnologic pentru forjare se împarte în trei grupe principale:- scule cu ajutorul cărora se realizează operaţiile de forjare liberă;- dispozitive de diferite construcţii pentru susţinerea şi deplasarea pieselor, cu ajutorul cărora se realizează transportul şi întoarcerea semifabricatelor în cursul forjării;- instrumente de măsură cu ajutorul cărora se execută controlul dimensiunilor pieselor forjate, atât în cursul procesului de forjare, cât şi după terminarea lui (compase de diferite forme, echere, şabloane, şublere, etc.). Utilajul specific forjării libere. În funcţie de masa pieselor forjate, principalele utilaje întrebuinţate în procesul de forjare sunt: ciocanele mecanice – pentru piese mici; ciocanele pneumatice – pentru piese mici şi mijlocii; ciocanele cu abur sau aer comprimat – pentru piese de dimensiuni mijlocii şi mari; prese cu fricţiune – pentru piese mici şi serie mică; prese cu excentric – pentru piese mici şi serie mare; prese hidraulice – pentru piese mari şi foarte mari. Parametrii tehnici importanţi ai utilajului de lucru sunt: lucrul de deformare util (la o cursă respectiv la o lovitură a organului de lucru) L [J]; forţa nominală de deformare F [daN]; viteza organului de lucru v [m/s]; cursa organului de lucru H [mm].La ciocane forţele de deformare sunt aplicate în mod dinamic prin lovituri repetate. Capacitatea de deformare este determinată de masa părţilor căzătoare.

14

Ciocanul pneumatic cu autocompresie (fig.2.3.3.1) funcţionează pe principiul dublei acţiuni. Aerul comprimat pătrunde în cilidrul de lucru la partea superioară sau inferioară a lui, determinând coborârea recpectiv ridicarea alternativă a berbecului. Numărul maxim de lovituri este funcţie de turaţia arborelui cotit al compresorului. Masa părţii căzătoare este 75 -1000 kg, iar presiunea aerului comprimat variază între 0,6 -3 atm.

Fig 2.3.3.1 Ciocanul pneumatic cu autocompresie

http://www.youtube.com/watch?v=1UGxRYs8vs4

Ciocanul cu abur-aer (fig.2.3.3.2) cu dublă acţiune. Sursa de energie este aburul la presiunea de 7 -9 atm sau aerul comprimat cu o presiune de 6- 8 atm.

15

Fig 2.3.3.2 Ciocanul cu abur-aer

Presa hidraulică (fig.2.3.3.3) funcţionează pe baza acţiunii presiunii hidrostatice, putând dezvolta forţe mari (până la 15000 -20000 daN) în condiţii mai avantajoase decât ciocanele. Purtătorul de energie este apa sau uleiul cu presiunea de 200 -400 atm. Presiunea ridicată se obţine cu ajutorul pompelor de înaltă presiune (prese pur hidraulice) sau cu ajutorul multiplicatoarelor de presiune.

Fig 2.3.3.3 Presa hidraulica

Presa cu fricţiune. (fig.2.3.3.4) Mişcarea berbecului prin intermediul şurubului se face cu ajutorul unui volant antrenat de către două discuri de fricţiune. Cele două discuri solidare pe un ax se ating alternativ de volant, imprimându-i o mişcare de coborâre şi ridicare. Viteza de deplasare a

16

berbecului creşte la coborâre (datorită creşterii progresive a diametrului discului în contact) astfel încât ea este maximă la atingerea semifabricatului.

Fig 2.3.3.4 Ciocanul cu frictiune

Presele cu excentric (fig.2.3.3.5) se pretează la lucrări de serie mare şi mijlocie, având o productivitate mult mai mare decât ciocanele. Pot să realizeze forţe între 500 -10000 tf la un număr de 125 35 curse/min. Întrucât cursa de lucru este mică, presele se întrebuinţează mai mult pentru forjarea pieselor de înălţime mică şi pentru operaţii de preforjare.

Fig 2.3.3.5 Presa cu excentric

17

Operaţiile de bază executate prin forjare sunt: refularea, întinderea, perforarea, îndoirea, răsucirea etc. Tehnologia forjării cuprinde următoarele operaţii principale:- întocmirea desenului piesei brut forjate;- determinarea greutăţii şi dimensiunii semifabricatului iniţial;- alegerea succesiunii operaţiilor şi fazelor de forjare;- alegerea utilajului de lucru;- alegerea şi stabilirea sculelor pentru forjare;- stabilirea regimului de încălzire şi răcire a piesei;- fixarea normei de timp;- stabilirea operaţiilor suplimentare (control, prelucrări prin alte procedee etc.).

Forjarea radială este operaţia de forjare cu reducere succesivă a secţiunii la care forţele de deformare de mărimi identice acţionează după două, trei sau mai multe sensurii diametral opuse. Materialul primeşte o mişcare de avans (pe verticală sau orizontală) şi o mişcare de rotaţie. În toate cazurile operaţia executată este o întindere, diametrul piesei reducându-se în trepte la o valoare minimă dorită. Sculele pentru deformare urmăresc forma piesei pentru forjat şi se numesc ciocane. Maşinile pentru forjat pot avea două sau patru ciocane, putând să prelucreze piese cu diametrul de 5 160 mm (pline sau tubulare). Forţa utilă de lucru este cuprinsă între 800- 65000 kN la un număr de 250 -1000 curse/min.

Repartizarea efortului de deformare. Întrucât diametrul porţiunii cilindrice a ciocanelor este mai mare decât cel al semifabricatelor în momentul iniţial al loviturii, contactul se face într-un singur punct asupra căruia acţionează forţa de deformare F de la fiecare ciocan în parte. Pe măsura deformării semifabricatului creşte contactul între ciocan şi semifabricat la o (unghi de rotire între două lovituri), cu atâtsuprafaţă definită de unghiul mai mare cu cât cursa ciocanului se apropie de sfârşit. În felul acesta forţa concentrată F se transformă într-un efort uniform distribuit a cărei valoare pe unitatea de suprafaţă scade, pe măsura măririi suprafeţei de contact. La terminarea cursei de lucru valoarea efortului este zero şi la cursa umătoare ciclul se reia.

Avantajele forjării radiale. Productivitatea ridicată, toleranţe restrânse, proprietăţi îmbunătăţite ale pieselor prin asigurarea unui fibraj continuu şi limitarea posibilităţii de imprimare superficială a oxizilor, cost redus al sculelor, randament mare, posibilităţi de forjare ale aliajelor cu plasticitate redusă datorită stării tensionale favorabile în timpul deformării, economii de material.

Forjarea roţilor dinţate (fig.2.3.3.5). Danturarea se realizează cu ajutorul unor scule de presare şi rotaţie care acţionează asupra suprafeţei laterale a semifabricatului cilindric sau conic încălzit superficial prin inducţie. În cazul roţilor dinţate cilindrice deformate are loc prin procedeul de trecere sau prin procedeul de pătrundere.

18

Fig 2.3.3.6 Coroane dintate forjate

La procedeul de pătrundere semifabricatul prematriţat este centrat şi strâns între două jumătăţi de piese profilate şi antrenat fără lunecare. Sculele de danturat sunt înpinse înainte radial pe piese de prelucrat până la angrenare.

Forjarea roţilor dinţate este operaţia de deformare plastică pentru obţinerea unor piese sau semifabricate cu ajutorul unor matriţe segment fixate pe circumferinţa unor cilindri a căror diametre variază obişnuit între 500 1000 mm. Procedeul se utilizează pentru fabricaţia de masă şi serie mare asigurând: un grad înalt de automatizare, viteze mari de execuţie, toleranţe şi adaosuri mici de prelucrare, durabilitatea mare a sculelor, cheltuieli mici de întreţinere, caracteristici de rezistenţă îmbunătăţite. Sculele pentru deformare au forma unor cilindri obişnuiţi sau a unor role cu suprafaţă mică de contact. În cazul cilindrilor matriţa care cuprinde profilul piesei pentru forjat se execută direct pe cilindri sau separat, după care se fixaeză pe cilindrul de lucru. Deformarea se execută numai la cald, iar trecerea de la o secţiune la cât mai mari. Diametrul semifabricatului iniţial sealta se face la unghiuri alege 12 15% mai mare decât diametrul sau grosimea celei mai mari secţiuni transversale a piesei profilate. Forjarea prin fluoturnaj. Fluoturnajul este procedeul de deformare plastică a materialului în scopul obţinerii unor piese de revoluţie cu generatoare rectilinie sau curbată. Procedeul permite obţinerea unor piese tubulare cu pereţi subţiri, plecând de la semifabricatul cu pereţi groşi. Scula pentru deformare este o rolă care urmăreşte o traiectorie rectilinie paralelă cu generatoarea semifabricatului. După modul de curgere a materialului procedeul poate fi cilindric direct la care materialul curge în sensul de deplasare a rolei de deformare şi invers în care materialul curge în sens opus.Materialul este deformat între rolă şi mandrină. Deoarece volumul materialului rămâne constant, piesa creşte în lungime. Avantajele procedeului: proprietăţi mecanice îmbunătăţite, fibraj continuu, calitatea suprafeţei interioară bună, realizarea unor piese greu de obţinut prin alte procedee, economie de material, timp scurt de execuţie

19

2.3 Mecanizarea si automatizarea proceselor tehnlogice de obtinere a semifabricatelor laminate.

2.3.1 Clasificarea semifabricatelor laminate

Semifabricatele laminate au forme geometrice regulate , sunt caracterizate printr-o lungime foarte mare in raport cu sectiunea si se clasifica in:-          semifabricate propriu-zise, care sunt: blumuri, sleburi, tagle, platine

-        profile laminate care se impart in:          • profile simple sau bare – patrate, rotunde, hexagonale, triunghiulare, ovale, semirotunde, segment.

20

21

          • profile fasonate –otel cornier, profil I, profil U, profil T, sina, otel Z, otel pentru stalpi.

-          table, benzi. Tablele obtinute prin laminare pot fi : groase sau subtiri. O varianta a tablei subtiri este pltbanda, caracterizata de lungimiea foarte mare in raport cu latimea. O categorie aparte de table subtiri o constituie foitele, caracterizate de grosimi foarte mici (0,15mm) folosite in industria alimentara, usoara, electronica, electrotehnica etc.-          tevi laminate – pentru constructii, utilaje sau instalatii-          sarme drepte sau colaci – cu sectiune lata, rotunda, trapezoidala. Suprafata lor poate fi neteda sau striata.-          produse speciale – discuri, roti, bandaje, axe, palete etc-          profile periodice – bile, axe, nituri etc.

1. Semifabricate trefilate, din oteluri sau metale si aliaje neferoase, se prezinta sub forma de sarma. Ele sunt caracterizate printr-o precizie inalta a dimensiunilor si a formei.

2. Semifabricatele trase, din oteluri sau metale si aluaje neferoase, sunt sub forma de bare, tevi, sarme sau profile de forme variate. Indeplinesc conditii tehnice similare cu produsele trefilate.

3. Semifabricatele extrudate, din oteluri, aliaje de aluminiu si de cupru, staniu, plumb etc., sunt sub forma de bare, tevi, profile complicate care nu pot fi realizate prin alte procedee de prelucrare plastica sau sunt mai economic de realizat prin extrudare.

4. Semifabricatele  matritate se clasifica, de asemenea , dupa dimensiuni si greutate, ca si cele forjate. Piesele matritate din otel carbon si otel aliat, cu masa de 0,250-250kg/buc, executate pe toate utilajele de matritat, cu exceptia preselor hidraulice.

5. Semifabricatele stantate se obtin din table sau benzi de otel din metale si aliaje sub forma de fasii, bucati, discuri cu un contur variat.

22

• Semifabricate obtinute prin metode combinate. Au forme complexe , care sunt descompuse in parti simple, executate prin metodele obisnuite si asamblate apoi prin sudare. Metoda are avantajul ca rezulta un semifabricat mai usor ca cel turnat, cu calitatile materialelor deformate, usor de executat si mai economic.•Semifabricate sinterizate. Sunt obtinute prin metoda metalurgiei pelberilor, intr-o productie  de serie mare sau de masa. Au dimensiuni mici, precizie ridicata si adaosuri de prelucrare foarte mici sau sunt lipsite complet de aceste adaosuri. Sunt utilizate la o serie de organe de masini ca: bucse, cuzineti, roti dintate, segmenti etc.•Semifabricate din materiale plastice. Se prezinta sub forma de bare, placi, foi, piese brute, profile tubulare, confectionate prin laminare, extrudare sau turnare.

2.3.2 Clasic &Modern

Semifabricat – produs cu un anumit grad de prelucrare, care se livrează altei secţii sau unei alte întreprinderi pentru a fi prelucrat în continuare în vederea obţinerii unui produs finit.

Semifabricatele se obţin prin: laminare la cald a lingourilor; laminare la rece.

LAMINAREA

Prin laminare se înţelege procesul continuu de deformare plastică ce se realizează între două scule (cilindri de lucru ai laminorului) de formă cilindrică, ce se rotesc în sensuri contrare (laminare longitudinală) sau de formă tronconică şi bitronconică ce se rotesc în acelaşi sens (laminare transversală), antrenând prin frecare materialul metalic în spaţiul dintre cilindri, spaţiu ce poartă denumirea de zonă sau focar de deformare

23

SEMIFABRICATE OBŢINUTE PRIN LAMINARE

24

SEMIFABRICATE ŞI PRODUSE FINITE Sârmă trefilată (semifabricat) cuie, nituri, şuruburi, plasă împletită,plasă sudată, sârmă zincată (produse finite)

25

26

2.4 Mecanizarea si automatizarea proceselor tehnlogice de obtinere a semifabricatelor sudate.

GENERALITATI

Pentru productie de serie mica si unicate .Semifabricatele in constructie sudate sunt o solutie economica de realizare.(foto)

Clasificare*

2.4.2CLASIC SI MODERN

1. Obiectivele si necesitatea mecanizarii si automatizarii proceselor de sudare

Procesele de asamblare prin sudare sunt deosebit de complexe, iar conditiile de stapinire si reproducere a acestora la productia de masa, serie mica si chiar unicate impune ca gestionarea sa se realizeze numai prin mecanizare si automatizare. Nu trebuie sa se piarda din vedere ca semifabricatele ce urmeaza a reliza piesa finita-anterior trecerii la operatia de asamblare prin sudare- trbuiesc a fi corect pozitionate, mentinute in pozitia respective pe durata asamblarii, dar chiar si aduse, prin miscari corespunzatoare in pozitii ce asigura o accesibilitate buna la piesa. Va rezulta astfel necesitatea prevederii unor scheme

27

Fig.2.4.2.2 Automatizare proceselor tehnologice de sudare

Fig.2.4.2.1 Mecanizarea proceselor tehnologice de sudare

de centrare-pozitionare, cu aplicarea apoi si a fortelor de stringere si fixare in pozitia de lucru, sistem care sa asigure si sa mentina pe parcursul sudarii pozitia corecta a reperelor intre ele, dar si in raport cu masa de lucru. Se pun deci probleme de elemente care sa asigure atit orientarea componenteor de asamblat, dar si fixarea acestora in pozitia de centraj, pentru ca doar abia ulterior finalizarii operatiei de asamblare prin sudare sa se asigure eliberarea dupa masa de lucru a ansamblului, cu posibilitatea chiar si a evacuarii ansamblului sudat.

Dar aceste faze si operatii de centrare-fixare-evacuare trebuie sa se desfasoare dupa logica realizarii asamblarii prin sudare, asamblare ulterioara centrarii si fixarii, logica si succesiunea fazelor fiind stabilita si impusa prin schema de mecanizare si automatizare proiectata pe produsul respective. Dar nu trbuie sa se uite ca finalizarea ansamblului sudat se obtine doar in urma operatiilor complexe de asamblare prin sudare, find deci de coordonat si urmarit si fazele procesului de asamblare prin sudare. Doar abia dupa epuizarea si fazelor procesului de asmblare prin sudare se poate trece la faza mecanica de anulare a fortelor de stringere-fixare si se poate pune si problema evacuarii ansamblului sudat.

Dar si sub aspectul strict al desfasurarii proceselor de sudare se poate usor retine ca si aici apare problema gestionarii si a controlului unor faze de lucru care au o onumita logica si succesiune, care trebuie mentinuta si repetata identic pentru fiecare subansamblu de acelasi tip.

Se constata astfel ca atit fazele de lucru cu caracter mechanic(centrare, fixare, evacuare), cit si fazele de lucru legate de procesul de sudare propriu zis trbuie sa se desfasoare intr-o anumita succesiune si cu anumita intrepatrundere si interconditionare, intr-o perioada de timpi caracteristici,toate neputind fi realizate si controlate de catre operatorul uman, motiv pentru care se impune proiectarea si realizarea unei scheme complexe de mecanizare si automatizare, functie si de produsul realizat, performantele cerute, numar de bucati, factori economici, etc.

Nu trebuie sa se uite ca mecanizarea si automatizarea deplina se obtine doar incazul in care operatorul uman ajunge numai a porni si supraveghea desfasurarea ciclului complex de lucru, asa incit pornindu-se de la elementele componente ale viitorului ansamblu sudat sa rezulte, doar numai sub supraveghere, produsul final, asamblat. De mentionat ca doar in caz de avarie, defectiuni, dereglari, se poate interveni de catre operatorul uman, dar numai in

28

sensul opririi totale a functionarii sistemului, in vederea remedierilor si a reglarilor corespunzatoare.

In aceste conditii de lucru impuse pentru a se realiza o mecanizare si automatizare a proceselor de sudare vor rezulta, obiectivele, ca si scopul si avantajele mecanizarii si automatizarii in productia sudata, astfel enumerindu-se doar citeva dintre acestea:

-pozitionarea, centrarea si fixarea in mod identic a tuturor reperelor viitorului subansamblu sudat;

-eliberarea operatorului uman de efort fizic, atit la centrare, fixare, transport, pozitionare in tipul fazelor de asamblare prin sudare dar si la evacuarea ansamblului sudat;

-realizarea unei productii uniforme, cu asamblari identice repetabile si controlabile;

-reducerea efortului fizic si nervos a operatorului uman, realzarea protectiei fata de activitati cu risc , ca urmare a situatiei ca operatorul are doar rol de supraveghere, cu interventii foarte rare si doar numai in situatii neprevazute;

-realizarea precisa a unor faze de lucru complexe, interdependente, cu desfasurare rapida, pe care un operator uman nici nu le poate coordona;

-asigurarea unei interoperativitati facile intre scheme mecanice, pneumatice, hidraulice, de actionari electrice, toate fiind coordinate de catre o schema electrica de comanda proiectata in baza logicii ciclurilor si fazelor de lucru corespunzatoare pentru ansamblul sudat de realizat;

Dar fata de diversitatea ansamblelor sudate de realizat, fata de conditiile tehnice impuse acestora, ca si fata de numarul de repere identice de realizat este evident ca solutia de mecanizare-automatizare pentru o piesa data, nu poate fi unica, important fiind ca schema si instalatia propusa sa fie cit mai simpla, dar si sa coste cit mai putin, punindu-se de fapt problema si a eficientei economice. Din cele expuse, constringerile si conditiile contradictorii ce se impugn pentru proiectarea unei scheme de mecanizare si automatizare pentru asamblarea prin sudare rezulta ca aceasta activitate nu este chiar facila, dar numai prin exercitiu si expierenta se poate tinde spre optim si perfectionare.

2. Particularitati la proiectarea schemelor de mecanizare si automatizareDar schemele de mecanizare si automatizare mai pot prezenta si anumite

particularitati, de la caz la caaz, functie de piesa de ralizat, dar functie si de

29

particularitatile si performantele ce i se cer, fiind dificil de a da solutii pentru toate situatiile, urmind doar a se analiza si a se stabili calea si solutia optima pentru mecanizare si automatizare. Astfel se poate enumera si impune ca o parte dintre particularitatile de mecanizare si automatizare:

a)-cimpul de tensiuni in piesa, precizia si rezistenta acestia la solicitarile din exploatare;

b)-radiatiile arcului electric, stropii de metaltopit, zgura si gazele degajate;c)-conditia prinderii provizorii;d)-influienta factorilor constructive;Astfel, in cazul unui subansamblu sudat se poate pune si problema si

conditia ca piesa asamblata prin sudare, dupa prelucrarea mecanica ulterioara sudarii, sa asigure o anumita precizie dimensionala, de forma sau pozitie, caz in care alegerea schemei de pozitionare fixare trebuie facuta cu ma multa atentie, asa incit la eliberarea subansamblullui sudat din dispozitivul de mecanizare cimpul de forte complex(de stringere, ca sic el generat de procedeul de sudare) san u conduca tocmai la deformarea produsului, ca si la iesirea lui din cerintele de productie impuse. Mai mult, se va analiza si situatia ca tensiunile interne ramase si induse in piesa sudata sa aiba o astfel de distributie incit sa nu se insumeze periculos cu tensiunile rezultate in piesa la exploatare.

Dar si de radiatiile arcului electrictrebuie sa se tina cont, radiatiile respective fiind periculoase nu numai pentru operatorul uman, dar chiar si pentru elementele de cauciuc, importante in functionarea instalatiei, radiatii ce grabesc fenomenul de inbatrinire la fortune, mansete de etansare, etc, in afara ca si radiatiile termice sunt cu mult mai periculoade si distructive, situatii de care trebuie sa se tina cont la proiectarea unei scheme de macanizare-automatizare, in sensul alegerii cu ma multa grija a amplasarii cilindrilor pneumatici si hidraulici, dar si a traseului tuburilor de alimentare, ca si a cablurilor de current, alomentare si comanda, etc.

In cazul pieslor de dimensiuni mari, pentru relizarea preciziei dimensionale si de forma, ca si pentru o usoara asamblare prin sudare, se impune chiar si realizarea unor prinderi provizorii, operatiune care complica corespunzator si schema de mecanizare si automatizare.

Dar si factorii constructive legati de forma zonei de sudat pot influienta schema de mecanizare si automatizare, in conditiile in care se impune alimentary cu gaz de protectie in cantitate mai mica sau mai mare, dar apar si dificultati la evacuarea gazelor, ca si la racirea capului de sudare, etc.

30

31