Samenvatting Moderne industriële productie

Product- en
Productietechnologie
Moderne industriële productie




Sam van Rouwendaal (1660250)
Hogeschool Utrecht
Technische Bedrijfskunde




PAGINA 1

, Inhoudsopgave
1. De Basis ........................................................................................................................4
1.1 Materiaaleigenschappen ................................................................................................................... 4
1.2 Kunststof ............................................................................................................................................ 5
1.3 Uitgangsvormen ................................................................................................................................. 6


2. Vormgevingstechnieken ...............................................................................................7
2.1 Vloeibaar en semi-vloeibare vormgevingstechnieken ....................................................................... 7
2.1.1 Gieten ...................................................................................................................................................................................... 7

2.2 Plastische vormgeving........................................................................................................................ 8
2.2.1 Massief omvormen .................................................................................................................................................................. 8

2.2.2 Smeden .................................................................................................................................................................................... 8

2.2.3 Walsen en trekken ................................................................................................................................................................... 8

2.2.4 Extrusie .................................................................................................................................................................................... 8

2.3 Scheidende vormgeving ..................................................................................................................... 8
2.3.1 Afschuiven................................................................................................................................................................................ 8

2.3.2 Verspanen ................................................................................................................................................................................ 9

2.3.3 Thermische scheidingstechnieken ......................................................................................................................................... 10



3. Oppervlakte- en structuurveranderingstechnieken...................................................... 11
3.1 Oppervlakte-eigenschappen ............................................................................................................ 11
3.2 Deklagen .......................................................................................................................................... 11
3.2.1 Organische deklagen .............................................................................................................................................................. 11

3.2.2 Anorganische deklagen .......................................................................................................................................................... 12

3.3 Voorbehandelingen ......................................................................................................................... 12
3.3.1 Mechanische voorbehandelingen .......................................................................................................................................... 12

3.3.2 Chemische voorbehandelingen .............................................................................................................................................. 12

3.4 Structuurveranderingstechnieken ................................................................................................... 12


4. Verbindingstechnieken ............................................................................................... 13
4.1 Lastechnieken .................................................................................................................................. 13
4.1.1 Lassen van metalen ................................................................................................................................................................ 13

4.1.2 Lassen van kunststoffen ......................................................................................................................................................... 13

4.2 Soldeertechnieken ........................................................................................................................... 14
4.3 Lijmtechnieken ................................................................................................................................. 14
4.4 Mechanische verbindingstechnieken .............................................................................................. 14


PAGINA 2

, 5. Fabricage van kleine series en nauwkeurige producten ............................................... 15
5.1 Rapid Prototyping en Rapid Manufacturing .................................................................................... 15
5.2 3D-printing technieken: ................................................................................................................... 15
5.3 Ontwerp testen ................................................................................................................................ 15


6. Samenstellen van onderdelen tot een goed en efficiënt samengesteld
product .......................................................................................................................... 16


7. Productie-inrichting .................................................................................................... 17
7.1 Types bedrijfshallen ......................................................................................................................... 17
7.2 Combinatiemachines ....................................................................................................................... 17
7.3 Industrie 4.0 – The Fourth Industrial Revolution ............................................................................. 17


Extra aantekeningen....................................................................................................... 18
Braamvorming ....................................................................................................................................... 18




PAGINA 3

,1. De Basis
1.1 Materiaaleigenschappen
Ontstaan materiaaleigenschappen:
 Atomen oefen kracht uit op elkaar
 Mix van verschillende atomen
 De manier waarop atomen zich ordenen

Functionele eigenschappen: alle eigenschappen die gebaseerd zijn op de opbouw van het materiaal, bijvoorbeeld sterkte,
taaiheid, elektrisch en warmtegeleidingsvermogen
Bewerkingseigenschappen: 1) eigenschappen die de produceerbaarheid beïnvloeden en 2) functionele eigenschappen die door
productietechnieken verbeterd of verslechterd kunnen worden

Bepaalde productietechnieken worden op verhoogde temperatuur uitgevoerd: de atomen beginnen steeds harder te trillen om
hun evenwichtstoestand. Hierdoor nemen de onderlinge afstanden tussen atomen af, en vervolgens nemen de meeste
bindingstechnieken ook in kracht af.

Veranderen van materiaaleigenschappen:
1. Warmtebehandelingen
 Zorgen ervoor dat materiaalstructuren veranderen
 Functionele eigenschappen en soms bewerkingseigenschappen van materialen kunnen veranderen
2. Vervormen
 Eigenschappen kunnen worden veranderd

Roosterstructuren:
1. Kubisch vlakgecentreerd rooster
 Ontstaat door het plaatsen van een derde laag atomen recht boven de eerste laag
 Er bevindt zich een atoom in het centrum van ieder vlak van de kubus
 Metalen: aluminium, lood, goud, koper, nikkel, platina en zilver
Hoe meer
 12 glijvlakken waarover atomen kunnen afschuiven glijvlakken, hoe
2. Kubisch ruimtelijk gecentreerd rooster makkelijker een
 Atomen bevinden zich op de hoekpunten van de kubus en in het centrum materiaal te
 Metalen: veelal ijzer, chroom, titaan, wolfraam, vanadium, molybeen en vervormen is
niobium
 8 glijvlakken waarover atomen kunnen afschuiven
3. Hexagonaal georiënteerd rooster:
 3 glijvlakken waarover atomen kunnen afschuiven
 Metalen: beryllium, cadmium, zink en magnesium

Metaallegeringen:
Vrijwel geen enkel materiaal wordt in zijn zuivere vorm gebruikt. Bij het legeren worden andere atomen in het rooster van het
basismateriaal gebracht.




PAGINA 4

, Kiemen: tijdens het afkoelen komen de atomen dichter bij elkaar,
zodat ze hun positie kunnen aannemen. Op bepaalde plaatsen
ontstaan kiemen waaruit kristallen worden opgebouwd.
Hoe meer kiemen, hoe fijner de structuur.

Rekristallisatie: het kristallisatieproces opnieuw inzetten maar dan
zonder dat het materiaal gesmolten wordt.


Als een materiaal bestaat uit een groot aantal kristallen, dan zullen
deze kristallen kriskras zijn georiënteerd zijn. Hierdoor zijn de glijvlakken
onder andere hoeken geordend, wat leidt tot een hogere sterkte.
Hoe fijner de kristalstructuur is, hoe sterker het materiaal en hoe
homogener hetmateriaal zich zal gedragen.




Elastisch en plastisch vervormen:
Als er op een metalen staaf een trekkracht wordt
uitgeoefend, zal deze staaf iets langer worden. Tot een
bepaalde verlenging zal de verlenging elastisch zijn: de staaf
veert weer terug in zijn oorspronkelijke vorm
zodra de kracht verwijderd wordt. Als de vervorming meer
wordt, schuift de structuur door naar de volgende holte
tussen atomen en is de vervorming dus plastisch (dus de
structuur is blijvend vervormd).




1.2 Kunststof
Bij kunststoffen spreken we over macromoleculaire materialen. Hierbij is een groot aantal moleculen tot één molecuul
samengebracht.
Onderverdeling van kunststoffen in drie hoofdgroepen:
1. Thermoplasten
 Behouden hun plastische eigenschappen
 Moleculen bestaan uit lange ketens die onderling slechts verbonden zijn via zwakke bindingen
 Bindingen kunnen worden verbroken wanneer het plastic wordt verhit
 Kan nieuwe vormen aannemen
 Wordt soepel bij verhitting
2. Elastomeren
 Structuur lijkt op thermoplasten maar naast fysische aantrekkingskrachten tussen de ketens zijn er ook lichte
chemische bindingen die ervoor zorgen dat elastomeren elastisch zijn
 Zijn niet meer te smelten door de lichte chemische bindingen
3. Thermoharders
 Bestaat uit twee componenten
 Plastisch: nadat ze hun vorm hebben gekregen, kan deze niet meer worden gewijzigd
 Moleculen bestaan uit lange ketens, die onderling verbonden zijn een groot aantal chemische bindingen
 Behoudt zijn vorm
 Ontleedt en verbrandt bij hoge temperaturen




PAGINA 5