CNC výroba dřevěné formy na sklolaminátové výrobky

Pavel Sršeň, DiS.

Bakalářská práce

CNC production of wooden molds for fiber composite products

Anotace:

Práce popisuje přímou výrobu dřevěné formy pro výrobky z vláknitých kompozitů (např. skelné, uhlíkové, aramidové lamináty), za použití CNC frézovacího stroje. Cílem je vyhodnocení a porovnání ekonomických, časových a ekologických výhod výroby dřevěné formy pro použití v malosériové či individuální kusové výrobě. Teoretická část obsahuje rešerši v oblasti CNC strojů a nástrojů, popisuje téma výrobků z vláknitých kompozitů a výroby forem tradičním, konvenčním způsobem. Ve své praktické časti práce obsahuje informace potřebné k přípravě výroby – tvorbě CAD a CAM výstupů, volbě vhodných materiálů, nástrojů a řezných podmínek a k postupu výroby a dokončování formy. Výsledková část popisuje průběh vlastní výroby dřevěné formy na CNC stroji SCM Morbidelli M100, jejího dokončení včetně povrchové úpravy a praktického použití. Je zde provedeno porovnání časových, ekonomických a ekologických výhod oproti konvenčně používanému postupu výroby kompozitových forem. Bylo ověřeno, že čas potřebný pro výrobu formy (66 hodin) byl téměř poloviční oproti času, jenž vyžaduje konvenční přístup (114,5 hodin). Taktéž bylo dosaženo polovičních nákladů, celkem ve výši 9.366, - Kč, oproti vypočtenému nákladu 18.251, - Kč pro výrobu formy konvenční, a to současně za přibližně čtyřikrát nižší spotřeby materiálů na bázi syntetických polymerů. Práce také shrnuje získané poznatky a doporučení pro tento alternativní postup výroby a užití forem.

Abstract:

This thesis describes the direct production of wooden molds for fiber composite products (e.g. glass, carbon, aramide laminates) using a CNC milling machine. The objective is to evaluate and compare the economic, time-related and ecological benefits of using wooden molds in limited or custom production settings. The theoretical part of theses contains research in the field of CNC machines and tools, describes the theme of fiber composite products and the production of molds in a traditional, conventional way. Practical section details the preparations, including the creation of CAD and CAM outputs, choosing suitable materials, and the production and finishing processes for the mold. The results section outlines the process of the production of the wooden mold on the SCM Morbidelli M100 CNC machine, from completion including surface treatment to practical application. A comparison of the time, economic and ecological advantages to the conventionally used procedure for the production of composite molds is made here. It was verified that the time required to manufacture the mold (66 hours) was almost half the time which is required by the conventional approach (114,5 hours). As well the costs were also halved, CZK 9.366, compared to the calculated cost of CZK 18.251 for the production of a conventional mold, and at the same time for approximately four times less consumption of materials based on synthetic polymers. The work also summarizes the gained insights and recommendations for this alternative approach of production and use of molds.

Klíčová slova

CNC obráběcí stroje, CAD, CAM, vláknité kompozity, forma

Keywords

CAD, CNC machine, CAM, fiber composites, mold

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 28. 4. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 17. 6. 2024
• Vedoucí: Ing. Luďka Hanincová, Ph.D.
• Oponent: Richard Kminiak, externi

Mendelova univerzita v Brně

Lesnická a dřevařská fakulta

Bakalářský studijní program:
Technologie a management zpracování dřeva