Samenvatting Productietechniek 1

Hoofdstuk 1 – Inleiding
Communicatie = nodig om stap van ontwerp en materiaal naar vervaardiging te zetten

Naast communicatie is deskundigheid ook heel belangrijk. De ontwerper zal goede kennis en inzicht
van productietechnieken moeten hebben.

GPS = Geometrische productspecificatie

Hoofdgroepen van de productietechniek
 Oervormen
Van “vormloos” naar gevorm (bv. gieten)
 Omvormen
Van de ene vorm naar de andere (bv. buigen)
 Scheiden/afnemen
Bv. zagen of chemisch behandelen
 Verbinden
Bv. schroeven, lijmen, lassen
 Veranderen van materiaaleigenschappen
Bv. gloeien
 Opbrengen van lagen
Bv. verven of lakken

Grenzen toepasbaarheid bewerkingsprocessen/technieken
 Ontstaan van extreme thermische of mechanische belasting
 Ongewenste vervorming/breuk
 Beperkingen in mogelijkheden gereedschap (vermogen, stijfheid)

Keuzecriteria productietechniek
 Technische begrenzingen
 Kosten (éénmalig, instel en uitvoering)
 Flexibiliteit
 Kwaliteit (nauwkeurigheid en conform specificaties)
 Milieueffecten
 Seriegrootte (rode draad door de criteria)

Bestudering milieuschade
MET-factoren = materiaal, energie, toxiciteit

,Hoofdstuk 2 – Materialen
Eigenschappen van materialen
 Fysisch
Smeltpunt, dichtheid, geleiding, uitzetting, uiterlijk
 Chemisch
Samenstelling, microstructuur, kristalstructuur, corrosieweerstand
 Mechanisch
Stijfheid, sterkte, hardheid, vermoeiing, kruip
 Productietechnisch
Vervormbaarheid, verspaanbaarheid, lasbaarheid)

Materiaalkeuze bepaald door
 Functionele eisen (sterkte/stijfheid, corrosie, etc.)
 Esthetische eigenschappen mbt vorm en oppervlaktegesteldheid
 Productieproces




Metalen in vaste vorm
Zink en titanium hebben een hexagonaal dichtst
gestapeld rooster.

Materiaal bestaat uit een zogenaamd eenkristal 

Anisotropie = richtingsafhankelijkheid van
eigenschappen (als stekte en stijfheid)

Polykristallijn materiaal
 Metaal bestaat uit heel veel kleine kristalletjes
 Kristalgrenzen sluiten niet netjes op elkaar aan
 Oriëntatie van de kristalletjes willekeurig
 Materiaal gedraagt zich isotroop (=eigenschappen zijn in alle richtingen gelijk)

,Roosterfouten
Lijnfouten (dislocaties) spelen een grote rol bij het plastisch deformeren doordat er meet dislocaties
ontstaan en deze elkaar gaan hinderen



Versteviging (koudwalsen) 




Fijn kristallijn materiaal heeft relatief veel kristalgrenzen en deformeert minder makkelijk plastisch, is
dus sterker dan grof kristallijn materiaal.

Legeringen
Een metaal dat bestaat uit meerdere atoomsoorten. Hiermee kunnen doelbewust eigenschappen
aangepast worden.
 Staal tot 2% koolstof (C)
 Gietijzer tussen 2,5% en 4% C

Trekproef
Dit wordt uitgevoerd om de mechanische eigenschappen van een materiaal vast te stellen




Nog meer eigenschappen van metalen
 Hardheid = een maat voor de weerstand tegen blijvende vervorming
 Ductiliteit = een maat voor de hoeveelheid vervorming die een materiaal kan ondergaan
totdat de samenhang verloren gaat

Effect van versteviging
 De vloeigrens neemt toe, het materiaal kan hogere spanningen aan zonder plastisch te
vervormen
 De ductiliteit neemt af, het materiaal kan minder vervorming aan zonder dat de samenhang
verloren gaat

,Invloedsfactoren plastisch gedrag
 Temperatuur
Een materiaal op hoge temperatuur vervormt makkelijker en kan meer rek aan
 Reksnelheid ↑ lijdt tot vloeispanning ↑
 Kristalgrootte
Een geringere kristalgrootte leidt doorgaans tot een hogere vloeigrens
 Oriëntatie
Mate van anisotropie
 Spanningstoestand
De verhouding tussen de spanning in drie richtingen

Kunststoffen
Kunststoffen bestaan veelal uit polymeren (koolwaterstoffen) met toevoegingen (zoals UV-
stabilisatoren, kleurstoffen, etc.)

Thermoplasten
 Lineaire of vertakte structuur
 Verweken bij hoge temperatuur (omkeerbaar)
 Onder de glastemperatuur Tg hebben thermoplasten een brosse, glasachtige structuur
 Boven de glastemperatuur zijn thermoplasten rubberachtig (geldig voor de meeste
thermoplasten op kamertemperatuur, bijv. PVC buizen)
 Boven de smelttemperatuur zijn thermoplasten viskeus (vloeibaar)

Thermoharders
 Tijdens polymerisatie ontstaat een 3D-netwerkstructuur
 Sterker, stijver, harder, brosser
 Vormvast
 Ontleedt op hoge temperatuur

Elastomeren/kunstrubbers
 Vernette structuur
 Uitgesproken elastisch gedrag
 Verweekt niet

Keramische materialen
 Temperatuurbestendig
 Hard
 Technisch keramiek

Composieten
 Vezel-versterkt (glas, koolstof, aramide)
 Matrix (meestal thermoharder)
 Sterk, stijf, licht
 Richtingsafhankelijk

, Overige materialen
 Glas: een amorfe vloeibare structuur, als het ware ingevroren
 Grafiet: koolstof met een lage wrijvingscoëfficiënt, smeermiddel, potlood
 Diamant: hardste materiaal dat bekend is




Hoofdstuk 3 – Oervormen
Gieten
 Metalen
 Kunststoffen
Poedermetallurgie

GIETEN
Kenmerken van gieten
 Grote vrijheid in de vormgeving
o Complexe geometrie
o Makkelijk plaatselijk aanpassen wanddikte
 Snelste weg van materiaal naar product
 Moeilijk, want veel parameters om rekening mee te houden
o Gietlegering
o Giettemperatuur
o Afkoelsnelheid
o Seriegrootte
o Minimale wanddikte product
o Krimp, slink, lossing

Negatief
Om een product te kunnen gieten heb je een negatief nodig
 Zandvorm (eenmalig)
 Matrijs (permanent)

Het proces van zandgieten
 Vormzand: kleigebonden, chemisch gebonden
 Kernzand: hogere eisen dan vormzand tav sterkte, vuurvastheid