Robotizuoto palaipsninio polimero lakšto formavimo technologijos kūrimas ir tyrimas (RoboForm)

 

Projekto nr.: PP59/2007

Projekto aprašymas:

Šiuo metu pramonėje ir kasdieniniame gyvenime vis svarbesnės tampa sudėtingos geometrinės formos objektai ir įvairios paskirties detalės. Nepaisant to, kad šiuolaikinė kompiuterinė įranga ženkliai palengvina tokių objektų / formų kūrimą projektavimo fazėje, reali tokių objektų gamyba yra labai sudėtinga ir brangi. Dėl šios priežasties vis dažniau tiriamas ir naudojamas palaipsninis lakštų, daugiausia metalų, formavimas. Šis apdirbimo metodas leidžia ženkliai sumažinti laiko ir savikainos išteklius. Be kita ko, palaipsninis lakšto formavimas leidžia gaminti ypatingai sudėtingos geometrinės formos objektus / formas, kurias būtų labai sunku arba net neįmanoma pagaminti tradiciniais metodais. Mokslinėje literatūroje rasta informacijos, kad palaipsninis robotizuotas plieno lakšto formavimas gali būti sėkmingai pritaikomas ir polimero (plastiko) lakšto formavime, tačiau platesnės informacijos apie proceso eiliškumą bei riekiamus taikyti parametrus nepateikta. Todėl šio projekto tikslas – sukurti ir ištirti technologiją, skirtą robotizuotam palaipsniniam plastiko lakšto formavimui. Projektu metu atliekami teoriniai ir eksperimentiniai tyrimai, kurių tikslai yra dvejopi – polimero (termoplastiko) lakšto formuojamumo taškinio kontakto įrankiu tyrimas bei tinkamų formavimui temperatūrinių režimų ir polimerų parinkimas.

Projekto finansavimas:

KTU Mokslo ir inovacijų fondas

Projekto rezultatai:

Teorinių tyrimų metu nustatyti termoplastiko šildymo parametrai ir gaunamos formos esant skirtingam ruošinių tvirtinimui. Eksperimentinių tyrimų metu išbandytos dvejopos termoplastiko šildymo galimybės – orinis (globalus, nekontaktinis) bei panaudojant naujai sukurtą šildytuvą (lokalus, kontaktinis). Pabrėžtina, jog naudojant naujai sukurtą termoplastiko šildytuvą formuojamas ruošinys yra šildomas zonoje prieš formavimą, o suformuota zona yra šaldoma paties formavimo įrankio nuvedant šilumą per jį. Projekto metu sukurta ir išbandyta universali robotizuoto palaipsninio formavimo grįžtamojo ryšio sistema, tinkanti naudojimui tiek su polimero, tiek su plieno ar kito metalo lakštais. Naudojant šią sistemą užtikrinamas nuolatinis formuojamo įrankio prispaudimas prie ruošinio nepriklausomai nuo proceso metu gaunamų deformacijų. Ištirta įvairių ruošinio formavimo parametrų, tokių kaip formavimo temperatūra, formuojamos formos sienelės kampas, įrankio spindulys bei tipas, žingsnio dydis, pradinis lakšto storis bei medžiaga ir pan. įtaka formavimo procesui. Sėkmingai suformuoti keturių skirtingų geometrinių formų bei medžiagų bandiniai – gaminiai, kurie parodo, jog naudojantis sukurta technologija galima formuoti sudėtingų geometrinių formų objektus. Palaipsniniu robotizuotu formavimu suformuoti plastiko gaminiai dėl savo kompleksiškų bei asimetrinių formų galėtų būti naudojami aviacijos, automobilių (pvz.: įvairios aerodinaminės detalės), medicinos (pvz.: implantuojamos kaukolių dalys po įvairių traumų) ir kt. pramonės šakose. Ši technologija leidžia gaminti įvairios kompleksinės formos gaminius, kurie, lyginant su šiuo metu sparčiai populiarėjančia 3D plastikų spausdinimo technologija, pasižymėtų geresnėmis stiprinėmis mechaninėmis savybėmis.

Projekto įgyvendinimo laikotarpis: 2020-04-14 - 2020-12-31