Témata
Reklama

Štatistické hodnotenie rozmerovej presnosti výrobku z plastu

Článok sa zaoberá problematikou analýzy rozmerovej presnosti výrobku z plastu vyrábaného vstrekovaním za použitia plánovaných experimentov. V článku je popísaný návrh plánovaného experimentu, na základe ktorého boli vyhotovené jednotlivé grafy. Na základe vyhotovených grafov boli formulované závery z experimentu.

Z teoretickej analýzy je zrejmé, že technologický proces vstrekovania plastov je zložitý proces, do ktorého vstupujú technologické parametre pôsobiace vo svojej vzájomnej interakcii pri rôznych úrovniach na kvalitatívne charakteristiky výsledného produktu. Vyhodnotenie technologických parametrov a vyhodnotenie ich vlastností je zložitý proces, skladajúci sa z navzájom nadväzujúcich krokov. V každom z nich pôsobí množstvo parametrov, ktoré majú vplyv na výsledok a pri klasickom spôsobe vyhodnotenia by spôsobovali neistoty v konečných záveroch.

Pri experimentálnej práci je možné postupovať klasickým spôsobom, kedy sa pri konštantných podmienkach zmení úroveň vždy iba jednej veličiny (parametra) a z výsledku experimentu sa usudzuje, či skúmaná veličina ovplyvňuje zmeny, prípadne akým spôsobom. Pri plánovaných pokusoch je možné vyhodnotiť aj vplyv interakcie jednotlivých parametrov, t.j. súčasné pôsobenie skúmaných parametrov.

Popis experimentu

Pre štatistické hodnotenie faktorov bol vyhotovený trojúrovňový plánovaný trojfaktorový experiment typu 33. Za pomoci 27 pokusov s piatimi opakovaniami sa hodnotil vplyv faktorov na vybraný kvalitatívny parameter, pričom sa posudzovali výrobky osobitne z jednej a druhej dutiny, keďže išlo o dvojdutinovú formu. Účelom tohto experimentu bola jednak analýza rozmerovej presnosti výrobku, ale takisto sa prihliadalo na porovnanie výrobkov z obidvoch dutín. V tabuľke 2 sú uvedené podmienky plánovaného experimentu so zakódovanými úrovňami faktorov s priradenými skutočnými hodnotami.

Vzorky potrebné pre vykonanie experimentu boli vyrobené z termoplastu polypropylén s výrobným označením Borealis Polypropylene BC 142MO s pridaním 2 % farbiva. Materiál bol dodaný s kontrolným certifikátom výrobku, v ktorom boli uvedené kontrolované hodnoty deklarované výrobcom.

Vzorky boli vyhotovené na stroji na vstrekovanie plastov Demag Extra 120-430 vo firme LPH, s. r. o., Vranov nad Topľou. Skúmaným výrobkom z plastu bol kryt ochrany na kosačku trávy. Pre meranie priemeru otvoru pre skrutku d4A bol použitý 3D CNC súradnicový merací stroj – Mitutoyo EURO-C Apex 574. [LPH]

Reklama
Reklama
Reklama
Obr. 1. Skúmaný výrobok s vyznačeným meraným kvalitatívnym parametrom

Výsledky meraní pri plánovanom experimente

Pre vybraný meraný kvalitatívny parameter boli vyhotovené tri druhy grafov:

  • významnosť a vplyv sledovaných faktorov na kvalitatívny parameter;
  • štatistické modelovanie vplyvu faktorov na kvalitatívny parameter;
  • priestorové závislosti vplyvu dvojíc faktorov na kvalitatívny parameter
Obr. 2. Významnosť a vplyv sledovaných faktorov interpretovaná v paretových grafoch
Obr. 3. Štatistické modelovanie vplyvu faktorov na kvalitatívny parameter

Z paretových analýz vyplýva, že najväčší vplyv na priemer otvoru má pri dutine 1 bod prepnutia a pri dutine 2 bod prepnutia a rýchlosť vstrekovania. Tieto vplyvy sú však minimálne a nemajú značný vplyv na hodnotu priemeru. Vstrekovací tlak je pod hranicou významnosti, z čoho vyplýva, že nemá vplyv na hodnotu priemeru.

Tak ako bolo vidieť z paretových diagramov, mierny vplyv na priemer otvoru mali bod prepnutia a rýchlosť vstrekovania. V grafoch na obrázku 3 je vidieť vzájomný vplyv týchto dvoch faktorov. Na grafoch vidno, že pri nízkom vstrekovacom tlaku a rýchlosti vstrekovania 200 cm3-1 dochádza k zväčšeniu priemeru na hodnotu, ktorá je tesne nad požadovanou hranicou.

Obr. 4. Priestorová závislosť vplyvu bodu prepnutia V4 a rýchlosti vstrekovania v4 na priemer otvoru d4A

Pri stredných hodnotách bodu prepnutia a rýchlosti vstrekovania sa nachádza hodnota priemeru v rozmedzí 6,13 až 6,16 mm. Pri hodnote bodu prepnutia v rozmedzí 15 až 30 cm3 a hodnote rýchlosti vstrekovania nad 180 cm3-1 sa priemer otvoru zväčšil nad 6,2 mm, čo je tesne nad požadovanou hodnotou, avšak nemá to veľký vplyv na funkčnosť výrobku.

Obr. 5. Priestorová závislosť rýchlosti strekovania v4 a vstrekovacieho tlaku p4 na priemer otvoru d4A

Ako môžeme vidieť na obr. 5, najmenší priemer otvoru je pri strednej hodnote rýchlosti vstrekovania a maximálnom vstrekovacom tlaku 107 MPa. Najväčšia hodnota priemeru je pri minimálnom vstrekovacom tlaku a maximálnej rýchlosti vstrekovania.

Záver

Na základe vykonanej paretovej analýzy môžeme usúdiť, že najväčší vplyv na priemer otvoru d4A má bod prepnutia a v menšej miere rýchlosť vstrekovania. Vstrekovací tlak sa nachádza pod hranicou významnosti, z čoho vyplýva, že nemá vplyv na priemer otvoru. Je to z dôvodu toho, že sledovaný priemer sa nachádza v blízkosti vtokového kanálika. Pri štatistickom modelovaní vidno, že pri bodoch prepnutia 3 a 21,5 cm3, vstrekovacom tlaku 80 MPa a rýchlosti vstrekovania 200 cm3-1 sa nachádza hodnota priemeru nad požadovanou toleranciou. Pri sledovaní výrobkov separátne z obidvoch dutín neboli postrehnuté značné rozdiely vo výsledkoch.

Ing. Jozef Dobránsky, PhD.

Ing. Radoslav Kreheľ, PhD.

Technická univerzita v Košiciach

www.tuke.sk

dobransky.jozef@gmail.com

Chybějící tabulky naleznete v tištěné verzi časopisu.

Reklama
Vydání #1,2
Kód článku: 80124
Datum: 06. 02. 2008
Rubrika: Trendy / Plasty
Autor:
Firmy
Související články
Makroplasty versus mikroplasty

Plasty se staly nenahraditelným materiálem sloužícím téměř všem oblastem lidské činnosti. V poslední době se pozornost odborníků i veřejnosti soustřeďuje na zcela nový ekologický fenomén, zvaný mikroplasty. Ve smyslu ekologické terminologie je pak možné výrobky z plastů označovat jako makroplasty.

Žíhání termoplastů

Moderní nauka o plastech v mnoha směrech vychází z nauky o kovech. Příkladem je žíhání, jeden ze způsobů tepelného zpracování. Společným účelem žíhání kovů i plastů je pomocí řízených teplotních změn dosáhnout rovnovážných stavů struktury a tím i cíleně ovlivňovat vlastnosti.

Plasty a kompozity v inovaci strojírenských výrobků

Plasty a kompozity s polymerní matricí přinesly revoluci v materiálových přístupech ke konstrukci strojírenských výrobků a zařízení. Nepřetržitě probíhající materiálové inovace v oblasti plastů a kompozitů spoluvytvářejí inovativní řešení ve strojírenství. Reagují na potřeby strojírenského průmyslu a stávají se kontinuálním procesem s jasnou perspektivou do budoucna.

Související články
Optimalizace plastových výlisků s obsahem přírodních vláken

V průmyslové výrobě, především v automobilovém průmyslu, se začíná prosazovat trend nasměrovaný k využívání obnovitelných materiálů, ke kterým mj. patří přírodní vlákna. Vývojáři nových výrobků se setkávají s požadavky na aplikační využití plastových materiálů vyztužených přírodními vlákny, jako jsou sisal, konopí, len atd.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Horké trysky jako nový standard

Studené plnicí kanály doprovázejí odvětví vstřikování plastů od prvopočátku. I dnes často vypadá tento způsob plnění dutiny jako ten nejjednodušší a nejelegantnější. Proč má tedy smysl zabývat se aplikací horkých trysek i do malých sérií a malých forem? Srovnejme oba způsoby plnění a porovnejme ekonomické přínosy.

Inteligentní řešení pro vstřikování plastů

Automatizace, výrobní technologie, optimalizace procesů a služby jsou nedílnou součástí filozofie rakouské společnosti Engel. Ta svá systémová řešení v oblasti zpracování plastů představila v říjnu pod mottem „více než stroj“ na veletrhu Fakuma 2015 v německém Friedrichshafenu.

Plasty pomáhají modernizovat strojírenství

S pokračujícím vývojem nových materiálů se mění i materiálová skladba strojírenských výrobků a zařízení. V současné době si již nelze rozvoj téměř všech strojírenských odvětví bez použití plastových materiálů představit. Vývoj pak ukazuje, že plasty budou hrát ve strojírenství stále významnější úlohu.

Laserové řešení pro plastikářský průmysl

Konvenční technologie opracování plastů již v mnoha případech nevyhovuje požadavkům koncových uživatelů. Moderní lasery posouvají kvalitu výroby plastů na zcela novou úroveň. Lastic představuje implementaci nejmodernějších laserových technologií a ergonomického ovládání do jediného produktu, jenž je navržen tak, aby jeho aplikace do stávajících výrobních linek byla zcela bezproblémová.

Absorbér energie, izolace nebo kreativní materiál?

Vypadá jako polystyren, ale není to polystyren. Rozdíl poznáte nejpozději ve chvíli, kdy jej vezmete do ruky. Řeč je o expandovaném polypropylenu, materiálu, který pod obchodním názvem Arpro vyrábí globálně působící japonská společnost JSP. Vnitřní struktura dílů z něj vyrobených na první pohled připomíná díly z pěnového polystyrenu, ale jejich vlastnosti jsou zcela rozdílné.

Nové vstřikovací jednotky pro vstřikovací stroje

Společnost Engel Austria od základu přepracovala své hydraulické vstřikovací jednotky a na veletrhu K 2016 od 19. do 26. října v Düsseldorfu představila novou generaci úspěšných řad vstřikovacích strojů Engel victory a Engel duo, které díky inovativním funkcím dosahují vyšší přesnosti, ergonomie a účinnosti.

Sledování forem ve výrobě, skladu i údržbě

Jednou z nejdůležitějších věcí, které firmy pracující v oblasti výroby výlisků řeší, je sledování forem a řešení problémů, které při výrobě nastanou. Důležité je problémy řešit tak, aby příště, pokud se stejný problém objeví znovu, bylo možné sáhnout do databáze a problém vyřešit ihned, bez zbytečných časových prodlev. To umožňuje systém MachineLOG IT, jenž maximálně zjednodušuje sledování pohybu forem, jejich oprav i nasazení ve výrobě.

Plasty a robot – jde to dohromady?

Žijeme v době, kdy nás plasty provázejí na každém kroku. Možná si ani neuvědomujeme, kde všude nám pomáhají, kde nás ovlivňují. Od tužky či propisky přes klávesnici, u které sedíme skoro každý den, po stravování a umělohmotné vařečky, které nahradily ty dřevěné, jež používaly naše babičky. Snažíme se usnadnit si život. Těžké díly ze železa vyměnit za lehčí, plastové. Stejně tak i tvůrci softwaru se snaží zjednodušit výrobu.

Problematika dějů při svařování plastů vybranými technologiemi

V současnosti průmyslově využívané technologie svařování plastů mohou do výrobního procesu vnést neočekávané problémy. Cílem článku je seznámit čtenáře s možnými úskalími, která mohou nastat při svařování některých typů plastů vybranými technologiemi.

Uniplast Brno vstoupil do druhé padesátky

V roce 2015 vstoupil Uniplast Brno do druhé padesátky let své činnosti, proto mi dovolte ohlédnout se za jeho pracovní činností v uplynulém roce. V souladu s prací v předešlém období navázal na tradiční konference, konzultace, exkurze, semináře a publikační činnost.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit