Detail předmětu

Plastové prototypy

FSI-ZPPAk. rok: 2019/2020

Plasty jsou nejvíce univerzálním materiálem široce využívaným ve všech odvětvích od obalového průmyslu a stavebnictví po automobilový, letecký průmysl a zdravotnictví. Konstrukce plastových dílů je úzce spojena s technologií výroby a znalosti v oblasti konstrukce plastových dílů a technologie výroby jsou v praxi velmi ceněné. Studenti se v kurzu seznámí s chemickou podstatou a základními vlastnostmi konstrukčních polymerních materiálů, technologií vstřikování plastů a konstrukčními zásadami pro návrh vstřikovacích forem, technologií vakuového tvarování plastů a technologií odlévání plastů do silikonových forem.
Předmět je inovován s podporou projektu OPVK. Projekt "Studio digitálního sochařství a nových médií", reg č. CZ.1.07/2.2.00/28.0278 je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Daniel Koutný, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav konstruování (ÚK)

Výsledky učení předmětu

Studenti získají přehled o vlastnostech a vhodnosti použití konstrukčních polymerních materiálů. Získají znalosti o technologii vstřikování plastů a konstrukčních zásadách pro návrh vstřikovacích forem. Prakticky se seznámí s technologiemi vakuového tvarování plastů, odlévání plastů do silikonových forem a s možnostmi výroby nástrojů pro tyto technologie. Získané znalosti jim umožní navrhovat výrobky z plastových materiálů a efektivně volit způsob výroby prototypu v návrhové fázi vývoje produktu.

Prerekvizity

Předpokládají se znalosti a zkušenosti práce s CAD (Inventor, Catia, Rhinoceros, Creo Parametric), znalosti konstrukčních zásad pro návrh odlitků.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Výuka je doplněna laboratorním cvičením zaměřeným na praktickou aplikaci vybraných technologií.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky udělení klasifikovaného zápočtu: aktivní účast na laboratorních cvičeních, znalost podstaty jednotlivých probíraných technologií včetně problémů a omezení při jejich aplikaci. Dále je nutné prokázat znalosti odevzdáním vyrobeného prototypu zadaného dílu bez závažnějších nedostatků. Dalším hodnotícím kritériem je písemné prověření teoretických znalostí, které se týkají podstaty probíraných problémů, způsobů jejich řešení a aplikací.

Učební cíle

Cílem kurzu je získání teoretických a praktických zkušeností s konstrukcí a výrobou plastových dílů a prototypů. Studenti se seznámí s technologiemi jak sériové tak prototypové výroby plastových dílů a s návrhovými a technologickými omezeními a konstrukčními postupy, které jednotlivé technologie vyžadují.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Účast na přednáškách je doporučená, účast na laboratorních cvičeních je povinná a kontrolovaná vyučujícím. Náhrada zameškané výuky je v kompetenci vedoucího cvičení.

Základní literatura

Řehulka Z, Konstrukce výlisků z plastů a forem pro zpracování plastů, Sekurkon 2006 (CS)
Řehulka Z, Základní a technické polymery, Sekurkon 2006 (CS)
Sias, F. R. , Lost-wax casting, Woodsmere Press 2005, 0-9679600-0-2 (EN)
Sias, F. R. , Lost-wax casting, Woodsmere Press 2005, 0-9679600-0-2 (EN)
Throne, James L., Understanding thermoforming, Hanser Verlag 2008, 978-1-56990-428-2 (EN)
Throne, James L., Understanding thermoforming, Hanser Verlag 2008, 978-1-56990-428-2 (EN)
Zeman, Lubomír, Vstřikování plastů, BEN 2009, 978-80-7300-250-3 (CS)
Zeman, Lubomír, Vstřikování plastů, BEN 2009, 978-80-7300-250-3 (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2I-P magisterský navazující

    obor M-KSI , 2 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

21 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Mgr. František Kučera, Ph.D.

Osnova

1. - 3. Polymerní materiály, klasifikace, chemická podstata, tranzitní teploty, rheologie.
4. - 6. Výroba polymerů, vlastnosti a chování, degradace polymerních materiálů.
7. Exkurse FCH - Laboratoř zpracování polymerních materiálů.
8. - 11. Vstřikování plastů - konstrukce plastového dílu, vtokové systémy.
12. - 15. Vstřikování plastů - zásady návrhu plastových dílů, chlazení forem.
16. - 19. Vstřikování plastů - mechanické systémy forem, odvzdušňování forem, příklady konstrukce forem.
20. - 21. Exkurze do firmy Arburg - výroba vstřikovacích lisů a forem.

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Daniel Koutný, Ph.D.
Ing. Arnošt Vespalec, Ph.D.
Ing. Martin Krčma, Ph.D.

Osnova

1. CNC obrábění mastermodelů, frézka CharlyRobot 2U, robotické obrábění forem.
2. Vakuové formování plastů, zařízení Formech.
3. Laboratoř zpracovatelských strojů, extruze, vstřikování plastů.
Vakuové odlévání plastů do silikonových forem.
4. Bezpečnost práce v laboratoři, ovládání vakuové pece MK Technology - System 1.
5. Technologické zásady pro výrobu silikonových forem, dělení formy, řezaná forma.
6. Příprava mastermodelu, tvorba rámečku pro silikonovou formu.
7. Výroba první poloviny silikonové formy, vtokový systém.
8. Výroba první poloviny silikonové formy, odlévání silikonu.
9. Výroba druhé poloviny formy, odlévání silikonu.
10. Výroba druhé poloviny formy, odvzdušnéní formy.
11. Temperace formy, odlévání prototypu.
12. Demontáž formy, identifikace chyb, úpravy formy.
13. Temperace upravené formy, odlévání finálního dílu.