Capitolul IISTADIUL ACTUAL AL CERCETARII PRIVIND PROCESELE DE PRELUCRAREObinerea bunurilor materiale, ca rezultat al desfurrii procesului de producie industrial, constituie activitatea principal a ntreprinderilor industriale. Activitatea de obinere a bunurilor materiale presupune existena unui ansamblu de materii prime i materiale, numite i obiecte ale muncii, preluate din natur sau reprezentnd rezultatul altor activiti. Prin prelucrarea lor cu ajutorul mijloacelor de munc acionate sau supravegheate de om, acestea devin bunuri economice destinate satisfacerii nevoilor de consum ale societii. Activitatea de producie cuprinde: fabricaia propriu-zis a bunurilor materiale industriale, activitate realizat prin intermediul procesului de producie industrial; lucrrile de laborator, de cercetare i asimilare n fabricaie a noilor produse, activiti legate n mod direct de fabricaia propriu-zis.Procesul de producie dintr-o ntreprindere industrial exprim totalitatea aciunilor contiente ale oamenilor care acioneaz cu ajutorul mijloacelor de munc asupra obiectelor muncii, potrivit unui anumit flux tehnologic dinainte stabilit, n vederea transformrii lor n bunuri materiale destinate consumului individual sau consumului productiv, dar i a proceselor naturale care au ca scop transformarea obiectelor muncii.Sub raport tehnico-material, prin proces de producie se nelege totalitatea proceselor tehnologice si a proceselor de munc ce concur la obinerea produselor sau la executarea lucrrilor i serviciilor ce reprezint obiectul de activitate al ntreprinderii. Rezult c, n funcie de modul n care omul acioneaz asupra obiectelor muncii, n cadrul procesului de producie se disting urmtoarele tipuri de procese: procese de munc; procese tehnologice.

1. Procesele de muncProcesele de munc sunt acele procese prin care factorul uman acioneaz asupra obiectelor muncii cu ajutorul unor mijloace de munc. Pe lng procesele de munc, n unele ramuri industriale exist i procese naturale n cadrul crora obiectele muncii sufer transformri fizice i chimice sub aciunea unor factori naturali (industria alimentar - procese de fermentaie, industria mobilei - procese de uscare a lemnului etc.).[footnoteRef:1] [1: http://portal.ctcnvk.ro/suporturi-de-curs/curs-planificarea-si-organizarea-productiei-m1.pdf/at_download/file.]

Procesul tehnologic de semifabricareEste acea parte a procesului de fabricatie legata de obtinere a semifabricatelor prin prelucrari mecanice si termice.

2. Procese tehnologice

Procesul tehnologic de prelucrare mecanicaEste acea parte a procesului de fabricatie legata de schimbarea formei geometrice, a dimensiunilor si calitatii suprafetei semifabricatului. Procesul tehnologicEste acea parte a procesului de fabricatie prin care se realizeaza operatiile de modificare a formei, dimensiunilor, proprietatilor materialului sau semifabricatului, in vederea obtinerii piesei finite in concordanta cu conditiile tehnice impuse.

Procesul tehnologic de asamblareEste acea parte a procesului de fabricatie prin care piesele sunt grupate in subansambluri si ansambluri, dupa o schema determinata.

[footnoteRef:2] [2: http://www.mecanica.pub.ro/id62399/indrumare_62399/indrumar_tehnician_prelucrari_mecanice_imp.pdf]

Tipuri de prelucrari mecanice utilizate: Prelucrare neconventionala Prelucrare aditiva Prelucrari mecanice prin aschiere pe CNC

2.1. Prelucrri neconvenionale Prelucrrile neconvenionale sunt definite ca fiind acele procedee care ndeplinesc cel puin una dintre condiiile: sunt eficiente pentru prelucrarea unor materiale cu proprieti deosebite (de exemplu cu duritate mare, sau casante etc.); permit obinerea cu mare precizie a unor suprafee speciale ca form, dimensiuni, rugozitate (cu microasperiti); se aplic n medii speciale, ionizate sau nu, la presiuni mari sau vid. Cele mai multe procedee se bazeaz pe ndeprtarea din semifabricat a unor microachii de de dimensiunile a zecimi pn la miimi de mm, ca urmare a fenomenelor de eroziune. Se utilizeaz un agent eroziv, care poate fi un sistem fizico-chimic complex, capabil s cedeze energie direct suprafeei de prelucrat, sau mediului de lucru. Energia transferat poate fi electric, electrochimic, electromagnetic, chimic, termic, sau mecanic i contribuie la distrugerea integritii materialului de prelucrat, pn se ajunge la dimensiunile i calitatea dorit a suprafeelor piesei.[footnoteRef:3] [3: G. Hancea, V. Maniga, Tehnologii neconventionale, Suport de curs]

(b)(a)

Exemple de piese obinute prin procedee neconvenionale de prelucrare. (a)Piese obinute prin tiere cu jet de ap abraziv. (b) Pal de turbin, prelucrat prin procedeu de electroeroziune pentru realizarea unor guri.[footnoteRef:4] [4: S. Kalpakjian and S. R. Schmid, Manufacturing, Engineering & Technology, Fifth Edition.]

Exemple de utilizri ale prelucrrilor neconvenionale: tane i matrie complexe; camele de la strungurile automate; sabloane cu diferite contururi, cu caracter didactic etc.; acoperiri metalice ; confecionarea unor filtre i site metalice extrem de fine; capace pentru gurile vizitare a rezervoarelor hidraulice; Clasificarea procedeelor neconventionale de prelucrare Prelucrarea prin electroeroziune cu descrcri electrice n scnteie cu descarcari electrice in arc prin eroziune electric de contact[footnoteRef:5] [5: G. Hancea, V. Maniga, Tehnologii neconventionale, Suport de curs]

Prelucrarea electrochimic

Schema procedeului de prelucrare prin procedeu electrochimic.[footnoteRef:6] [6: S. Kalpakjian and S. R. Schmid, Manufacturing, Engineering & Technology, Fifth Edition.]

Piese tipice obinute prin eroziune electrochimic. (a) Pal de turbin prelucrat din aliaj de Ni cu duritatea de 360 HB. n dreapta se vede forma electrodului. (b) Degajri foarte fine ntr-un oel AISI4340. (c) Paletele de la un disc compresor.[footnoteRef:7] [7: S. Kalpakjian and S. R. Schmid, Manufacturing, Engineering & Technology, Fifth Edition.]

Eroziune electrochimaca Eroziune electrochimica naturala Eroziune electrochima hidrodinamica Eroziune electrochimica abraziva[footnoteRef:8] [8: G. Hancea, V. Maniga, Tehnologii neconventionale, Suport de curs]

Prelucrarea electrochimica si electrica Eroziune chimico-electrica Prelucrarea chimica Eroziune chimica[footnoteRef:9] [9: G. Hancea, V. Maniga, Tehnologii neconventionale, Suport de curs]

Schema procesului de prelucrare prin procedeu chimic. Nu sunt implicate fore nici scule achietoare n acest proces. (b) Etapele producerii unei caviti profilate prin prelucrare chimic.

(a)Panou exterior de rachet prelucrat prin eroziune chimic pentru mbuntirea raportului greutate-rigiditate. (b) Reducerea greutii vehiculelor spaiale prin prelucrarea aliajelor de aluminiu prin metoda eroziunii chimice.[footnoteRef:10] [10: S. Kalpakjian and S. R. Schmid, Manufacturing, Engineering & Technology, Fifth Edition.]

Prelucrarea cu radiatii Cu fascicul de electroni Cu fascicul de ioni Cu laser Prelucrarea cu plasma Cu arc de plasma Cu jet de plasma Prelucrarea cu ultrasunete Eroziune cu eltrasuneteAvantajele prelucrarilor neconvenionale utilizarea n domenii n care tehnologiile clasice nu se pot aplica. tehnologiile sunt complet automatizate, deci calitatea produselor este asigurat din proiectare; productivitatea este ridicat; sunt eficiente din punct de vedere tehnico-economic la producii de serie mare.Dezavantajele prelucrarilor neconvenionale necesit instalaii complexe necesit medii de lucru deosebite (presiuni mari, sau vid, sau medii speciale de ionizare). necesit personal cu o nalt calificare; costul prelucrrii este mai mare dect la prelucrrile prin procedee convenionale.[footnoteRef:11] [11: G. Hancea, V. Maniga, Tehnologii neconventionale, Suport de curs]

2.2. Prelucrarea aditivTehnologia prelucrrii aditive nu numai c pare, dar i este mai simpl dect cea a prelucrrii substractive. Mai nti se acceseaz de la calculator desenul piesei de prelucrat i se verific forma i culoarea piesei de prelucrat, pentru a vedea dac sunt cele dorite i se pregtesc informatic feliile/seciunile ce descriu piesa. Dup aceea se d comanda ,,Print ce pune n funciune construirea treptat a obiectului dorit. Aceasta se face fie depozitnd materialul cu ajutorul unei diuze sau solidificnd n mod selectiv straturi subiri de material plastic sau metalic, fie stropind praf metalic cu ajutorul unor picturi.1. Prelucrarea direct cu laserPrima, i cea mai dezvoltat tehnologie este prelucrarea direct cu laser. Prin acest procedeu se topete cu ajutorul unui laser de putere mare pulberea metalic, ce se depune fie dup fie pe un substrat, pentru a construi profilul de pies dorit. Astfel, se obin piese ce pot fi utilizate n mod funcional. Un tub coaxial specific permite injecia omogen a pulberilor metalice, de-a lungul unei raze a laserului de putere nalt. Pulberile sunt apoi topite pentru a realiza un depozit (un strat). Acest procedeu permite realizarea de straturi de material multidirecionale. Straturile sunt protejate pe tot parcursul realizrii de un gaz neutru, pentru a evita oxidarea lor. Procedeul permite realizarea att a unor depozite de ordinul a 4-5 mm dar i a unor depozite foarte fine de 0,05 mm.

Exemple de prelucrare aditiv prin marcare(a) i prin gravare 3D(b)

Exemple de prelucrare aditiv prin tiere(c) i prin sudare(d) preluat din http://www.ttonline.ro/

2. Topirea cu fascicol de electroniAl doilea procedeu, topirea cu fascicol de electroni, se folosete pentru fabricarea unor piesemetalice. E clasificat ca metod de prelucrare rapid la fabricarea n straturi a pieselor. Aceast tehnologie construiete piesele prin topirea pulberei metalice strat dup strat n vacuum, cu ajutorul unui fascicol de electroni. Spre diferen de alte tehnologii de sinterizare, piesele construite sunt puternice, foarte dense i fr defecte. Prelucrarea direct cu fascicol de electroni este prima tehnologie disponibil pe scar larg, capabil prin programare s realizeze piese cucontur complex i clar.

Topirea unui electrod invelit3. Jetul de aerosoliAl treilea procedeu, jetul de aerosoli, const n direcionarea unui flux de particule atomizate spre un substrat. Post-procesarea termic este de regul necesar pentru a sinteriza mpreun particulele ca s adere la substrat sau a le face conductibile.

4. Fabricarea semi-solid n form liberProcedeul const n crearea prin nclzire n aliajul metalic a unei turbulene care s aduc metalul din stratul depus n stare de past (adic nici solid nici lichid). Totodat este nevoie s se menin n metalul depozitat o stare de tensiune de strat. Aceasta creeaz n material structura ,,granular dorit, eliminnd n piesa fabricat orice stratificare, porozitate sau vreun alt defect. Din pcate, cnd se utilizeaz acest procedeu, la sfrit mai sunt necesare unele operaiuni de prelucrri mecanice pentru a elimina bavurile ce mai rmn agate de piesa construit.Avantajele i dezavantajele prelucrarii aditivePrelucrarea aditiv are numeroase i foarte importante avantaje fa de cea cea actual, prelucrarea substractiv. Avantajul principal este acela c n cazul prelucrrii aditive nu areimportan complexitatea sau dimensiunile obiectului de construit. Teoretic, ele pot fi nelimitate. Spre deosebire de prelucrarea substractiv, cea aditiv nu necesit scule i dispozitive speciale, pentru a prelucra piesa dorit. Dup prelucrare nu rmn reziduuri. Materialul utilizat estede zece, douzeci de ori mai redus dect n cazul prelucrrilor convenionale. Energia necesar efecturii prelucrrilor aditive este considerabil mai mic dect cea consumat cu prelucrrile substractive. Aceste avantaje au o mare influen n reducerea costurilor de producie.Exist i unele dezavantaje, ele constituind un real pericol pentru rile n curs de dezvoltare. Implementarea tehnologiilor aditive scade mult ponderea costului minii de lucru n costul total al produsului. Scderea cererii de produse fabricate n serii foarte mari, n special n industria bunurilor de larg consum de tipul hainelor i a nclmintei, permite retragerea fabricaiei acestor produse din rile n curs de dezvoltare napoi n metropol.[footnoteRef:12] [12: http://www.ttonline.ro/sectiuni/masini-unelte/articole/346-prelucrarea-aditiva-o-noua-revolutie-industriala]

in urma cercetarilor teoretice efectuata exista avantaje si dezavantaje ptpt