Katedra konstruování strojů Fakulta strojní K3POHLEDOV POHLEDOVÉ DÍLY doc. Ing. Martin Hynek, PhD. a kolektiv verze - 1.0 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
POHLEDOVÉ DÍLY ÚVODNÍ INFORMACE Díly, vyráběny metodami lisováním, pinchováním, pěnováním, zabývajícími se v této tématice, jsou využívány nejvíce v automobilovém průmyslu. Na obrázcích jsou vyznačena nejčastější místa výskytu a zastoupení těchto dílů. Jednotlivé díly lze rozdělit do tří skupin: a. Akustické díly b. Pohledové díly Mezi hlavní vlastnosti těchto dílů patří: o eliminace hluků a vibrací přenášených z vnějšího okolí (motor, podvozek, prostředí, ) o snižování tepelných vlivů od motoru a vnějšího prostředí Akustické díly Pohledové díly díly Zdroje obrázků: www.borgers.de
ZÁKLADNÍ INFORMACE Pohledový díl je obecně díl, viditelný z vnitřní části vozu. Největší odlišností od akustických dílů je v použitých materiálech, protože zde je již kladen důraz taktéž na estetiku. Hlavní vlastností dílu: o Zvyšovat estetiku automobilu a zpříjemňovat cestujícím pobyt v automobilu. o Chránit a zakrývat plechové části karoserie. o Tlumit akustické účinky přenášené z okolí automobilu na cestujícího, nebo přenos zvuků do okolí. o Tlumit rázy a vibrace PŘÍKLADY POHLEDOVÝCH DÍLŮ Kompletní systém zavazadlového prostoru Spodní koberec automoblu Přední díl přepážky dodávky Zadní část sedadla
MATERIÁLY Složení materiálu se přímo odvíjí od požadovaných vlastností vyplívajících z typu a složení dílu. Základem většiny dílů jsou netkané textilie vyrobené z textilních vláken (bavlna, konopí, kenaf, juta ) a syntetických vláken. Tyto vlákna jsou promíchána v poměrech dle požadovaných vlastností. Mimo textilních materiálů jsou využívány také skelná vlákna, samonosné pěny, hliníkové fólie a vytvrzovadla. Textilní vlákna: bavlna, kenaf, konopná vlákna, juta slouží jako základový materiál Syntetická vlákna slouží jako přídavkový materiál. Z převážné části se jedná o termoplastická vlákna, kterých se využívá k vytvrzování dílu. Vlákna jsou založena na stavbě PA, PET, PP, Skelná vlákna zvyšují tvarovou stálost a zároveň zvyšují teplotní odolnost dílu. Jako samonosné pěny jsou využívány polyuretanové pěny, které jsou pokryty vrstvou PANox vláken (polyacrylonitrile), PET vláken nebo Viscose vláken (kombinace přírodních a umělých složek a jejich vlastností). Tyto pěny vynikají vysokou tepelnou stabilitou; nízkou hustotou díky proměnlivé hustotě od povrchu (vysoká) do středu (nízká); vysokou LOI (Limiting Oxygen Index) hodnotou. Hliníkové folie slouží k místnímu odstínění dílu od nežádoucích tepelných účinků. DUROPTEX Univerzální materiál používající se pro všechny druhy dílů (akustické, pohledové, ) Skládá se z bavlny a termosetických pojiv pro zpevnění. Pro zvýšení tuhosti jsou přidávána další textilní vlákna (kenaf, juta, konopná vlákna). Tyto vlákna jsou někdy nahrazena skelnými vlákny. Dle požadované pevnosti dílu je poté polotovar lisován na dané tloušťky. TRIPLEX ADVANCED Materiál založený na stejné bázi jako Duroptex. Odlišnost tohoto materiálu se vyskytuje ve využití minerálních vláken jako přísady. Tyto minerální vlákna působí v materiálu jako tepelný štít a zvyšují tak teplotní výdrž.
PROPYLAT TRIM A PROPYLAT ISOFELT Základní materiál je směs bavlny a syntetických vláken, která se vytvrzují termoplastickými pojivy z polypropylenu. Jako dodatečné materiály jsou používány skelná a karbonová vlákna. Odlišnost od materiálu Propylat NVH (používán u akustických dílů) je ve vyšší hodnotě hustoty po slisování (250-600kg/m 3 ). Příklady použití: o Zakrytování plechování zavazadlového prostoru o Zakrytí přepážky u dodávek o Podběhy Propylat ISOFELT je verze materiálu se zvýšenou odolností vůči vodě. IBOFELT A IBOFOAM Toto technické označení materiálů je pro sendvičové materiály. Koncept těchto materiálů je postaven na systému navrstvení pevné vrstvy z vnějších stran a vložením lehkého jádra. Hlavní předností tohoto materiálu je nízká hmotnost při vysoké povrchové pevnosti. Základními materiály jsou polyesterová a polypropylenová vlákna, která ztvrdnout v různém stupni v odpovídající vrstvách. U složení IboFelt je možné vnější vrstvy vytvořit zvukotěsné a vodotěsné přidáním skelných vláken viz. obr 1 IboFoam je složen z horní vrstvy materiálu Propylat TRIM s podílem lýkových vláken a pěnovým jádrem viz. obr. 2 TYPY DÍLŮ V některých případech dochází je zapotřebí vymezit velké šířky dílů. K tomuto účelu se používá papírová voština, které je vkládána mezi dva pevné kobercové materiály (díly).
VÝROBNÍ LINKY MATERIÁLOVÉHO POLOTOVARU Výroba textilních polotovarů pro průmyslová odvětví je založena na opětovném zpracování již použitých výrobků jako koberce, oblečení, pneumatiky a jiné polymery. Pro výrobu polotovarů z recyklovaného materiálu byly navrženy speciální výrobní linky. Moderní výrobní linka je založena na aerodynamickém formovacím systému vláken, který je schopný nahradit tradiční mechanické procesy použitím mykacích strojů. Díky inovovanému procesu tlakové kontroly jsou stroje schopny dokonale formovat shluky vláken po celé délce a šířce stroje a zároveň je připravit na děrování pomocí jehel a lepení za zvýšené teploty. Takto vyrobené textilie nacházejí své uplatnění například v automobilovém průmyslu, obalovém průmyslu i ve stavebnictví. Otvírací a míchací část 1. Otvírák balíků 2. Příčný shromažďovací pás 3. Mixer 4. Emulzní systém 5. Finální zásobovač Formovací část 6. Přechodové silo 7. Formovací stroj Lepící část 8. Stroj na děrování pomocí jehel 9. Pec na lepení za zvýšené teploty Řezací a navíjecí část 10. Řezací a navíjecí jednotka Příslušenství 11. Recyklátor odřezků 12. Spodní a horní podpora odvíjecího zařízení 13. Detektor kovu
OTVÍRACÍ A MÍCHACÍ ČÁST Vstupní část, na které je možné zpracovávat přírodní i umělá vlákna, stejně jako recyklovaná, nebo úplně nová vlákna. Míchací přesnost zejména u heterogenních směsí je dosažena díky práci dávkovacího systému, který udržuje přesný procentuální podíl míchané směsi. FORMOVACÍ ČÁST Vysoce produktivní část linky se schopností vyprodukovat až 1500 kg/h a zároveň schopnost kontroly výstupní směsi vláken, která může dosahovat velice nízké hmotnosti (méně než 150 g/m 2 ). Možnost zpracování netradičních surovin jako skleněná vlákna, polyuretanové pěny a cukrové třtiny. Lepící část Pec na lepení je vybavena dvoupásovým transportním systémem, který byl navržen pro stálou kontrolu tloušťky vláken a hustotu finálního výrobku. Existují i alternativní systémy teplotního lepení v závislosti na požadavku finálního produktu. Ve zvláštních případech může dojít ke kombinaci několika systémů. Řezací a navíjecí část Příčné řezání, které by nepřerušovalo proces, je zajištěno pomocí akumulačního zařízení. Nepřerušené podélné řezání je zajištěno váhou přiložených válců, které neumožní odlehnutí pásu s materiálem. Samotný proces řezání je prováděn gilotinou nebo pohybujícím se ostří. Ve speciálních případech kdy materiál dosahuje velké hustoty, se materiál krájí na tzv. přikrývky, které jsou shromážděny dopravníkem do stohovacího zařízení.
Vzniklé materiály Polyesterová vlákna - teplotně lepená vlákna Recyklovaný kobercový odpad Recyklované textilní vlákna ze starého oblečení Odpadová polyuretanová pěna Vlákna z kokosového ořechu Vlákna z cukrové třtiny
POSTUP VÝROBY POHLEDOVÉHO DÍLU Příprava polotovaru Pinčování Kašírování Lepení pohledové vrstvy Nanášení lepidla Řezání vodním paprskem Hotový výrobek
Příprava polotovaru Proces, při kterém se na polotovar vyrobený linkou (viz kapitola ) nanáší různé vrstvy a vlákna. Po nanesení všech vrstev je rozměr polotovaru upraven tak, aby jej bylo možné dále zpracovat pinčovacím procesem. Pinčování Polotovar z přípravy je vložen do pinčovací formy. Forma díl slisuje a zároveň usekne na požadovaný tvar pinčovací hranou. Více informací o pinčovácím procesu najdete v dokumentu PINČOVACÍ NÁSTROJE Kašírování Proces pinčování probíhá za zvýšené teploty, která by poškodila pohledovou stranu dílu. Není možné do pinčovací formy vkládat polotovary opatřené povrchem zvýšené jakosti. Tento povrch naneseme na výlisek pomocí tzv. kašírování. Procesem kašírování rozumíme spojení vrstev stejných nebo rozdílných materiálů, které je umožněno lepidly, nebo termoplastickými látkami. Pohledová strana tedy vznikne přilepením jakostní plochy na vrstvu lepidla nanesené na ploše výlisku. Řezání vodním paprskem Vodním paprskem je zaručena obvodová přesnost a vytvoření všech děr na výlisku. Řezání probíhá na obráběcích centrech. Více informací o řezání vodním paprskem najdete v dokumentu ŘEZÁNÍ VODNÍM PAPRSKEM