Moderne industriële productie
advertisement
Moderne industriële productie Hoofdstuk 1 De basis De basis • • • • • Invloed van produceren op materiaaleigenschappen Uitgangsvormen Keuze van productieprocessen Invloed van productontwikkeling op productie Factoren die van invloed zijn op productietechnieken Materiaaleigenschappen Materiaal Productontwikkeling Functionele eigenschappen Productie Bewerkingseigenschappen Metaalroosters • Kubisch vlakgecentreerd rooster • Kubisch ruimtelijkgecentreerd rooster • Hexagonaal georiënteerd rooster Metaallegeringen • • • Substitutionele atomen Interstiële atomen Vacatures Kristalrooster en vervorming Soorten kunststoffen • Thermoplasten • Elastomeren • Thermoharders Amorfe en kristallijnenstructuur Uitgangsvormen • • • • • • Metaalplaat – Coil – Plaat – Voorgelakte plaat of coil Gewalste en getrokken profielen – Buismateriaal – Standaard en speciaal profielen – Rolvormprofielen Geëxtrudeerde uitgangsmaterialen Gegoten uitgangsmaterialen Gesmeden uitgangsmaterialen Metaalpoeders Keuze van productieprocessen • • Ieder product kan op meerdere manieren worden gemaakt Ieder product kan van meerdere materialen worden gemaakt De keuze van het productieproces wordt bepaald door de voor het bedrijf meest optimale combinatie van productietechniek en materiaal (in een bepaalde uitgangsvorm). Omstandigheden zijn momentafhankelijk (materiaalprijzen, beschikbare capaciteit e.d.). Hierdoor kan men voor het produceren van hetzelfde product op verschillende momenten toch voor andere productietechnieken kiezen. Invloed van productontwikkeling op productie Gezamenlijke kosten Kosten Productontwikelingskosten Productiekosten Kosten optimum Tijd - Inspanning Factoren die van invloed zijn op productietechnieken • • • Warmtetechnische aspecten – Lineaire en kubieke uitzetting – Soortelijke warmte – Warmtegeleiding – Elastische en plastische rek Fasen waarin materialen kunnen voorkomen – Vaste fase • Glasfase (kunststoffen) • Rubberfase (kunststoffen) – Vloeibare fase – Gasvormige fase Chemische reacties Lineaire uitzetting Hoe hoger de temperatuur, hoe groter de uitzettingscoëfficient – Staal • 1,2 x 10-5 bij temperatuut tussen 0 en 100°C (gemiddeld) • 0,875 x 10-5 bij temperatuur tussen -196 en 15 °C (gemiddeld) – Aluminium • 2,4 x 10-5 bij temperatuut tussen 0 en 100°C (gemiddeld) • 1,7 x 10-5 bij temperatuur tussen -196 en 15 °C (gemiddeld) – Δl = l *σ E Kubieke uitzetting is de lineaire uitzetting van het product in alle drie de richtingen (uitzetting van het volume) Soortelijke warmte en warmtegeleiding Soortelijke warmte • Bij veel productieprocessen is de soortelijke warmte van materiaal en gereedschap bepalend voor de productiesnelheid • Ook de soortelijke warmte is temperatuurafhankelijk Warmtegeleiding • Indien gewerkt wordt met matrijzen, dan is de warmtegeleidbaarheid van de matrijs in belangrijke mate verantwoordelijk voor de productiesnelheid. Door te kiezen voor andere materialen kan de productiviteit vaak fors worden verbeterd. • Metalen geleiden warmte veel beter dan kunststoffen • Ook de warmtegeleiding is temperatuurafhankelijk Elastische en plastische rek • • Elasticiteitsmodulus is temperatuurafhankelijk Bij verhoogde temperatuur zijn materialen dan ook makkelijker te vervormen Fasen waarin materialen kunnen voorkomen Naast de algemeen bekende aggregatietoestanden (vast, vloeibaar en gasvormig) komen er bij kunststoffen nog twee vaste fasen bij: • Glasfase – Koudvervormen – Verspanende bewerkingen • Rubberfase – Blaasvormen – Vacuümvormen Van de kunststoffen kunnen alleen thermoplasten een vloeibare fase hebben (tot het activeren van de chemische bindingen bij elastomeren en thermoharders hebben zij wel een vloeibare fase). Ook de gasvormige fase komt bij kunststoffen niet voor (zij ontleden eerder dan dat zij gasvormig worden)
