Anyagismeret a gyakorlatban (BMEGEPTAGA0) SZOFTVERES ANYAGVÁLASZTÁS

Átírás

1 SZOFTVERES ANYAGVÁLASZTÁS Elméleti áttekintés A mérnöki gyakorlatban az anyagválasztás nagy fontossággal bíró folyamat, amely napjainkban szoftveres módszerekkel nagymértékben felgyorsítható. Mindezen eszközök révén lehetőség nyílik arra is, hogy széles körű számítógépes adatbázis használatával optimális megoldást találjunk a kiválasztandó anyag tekintetében. Az említett tevékenységben nyújthat számunkra segítséget a GRANTA CES EduPack szoftvercsomag, amely kiterjedt anyagadatbázisával és feldolgozási technológiákat tartalmazó keresési lehetőségeivel járul hozzá munkánk sikerességéhez. A program nyelve ANGOL, ezért a gyakorlati segédletben a kezeléssel kapcsolatos kifejezések, illetve ábrák is angolul szerepelnek, illetve hasznos segítséget nyújthat a segédlet végén található angol-magyar szószedet is. A Granta program lényege, hogy alapanyag tulajdonság (mechanikai, termikus, elektromos, energetikai, stb.), és feldolgozási technológiai paraméterek alapján képesek vagyunk több paraméter szerinti keresésre, illetve adott tartományokon belül a keresett anyagok halmazának szűkítésére. A szoftver három, egymástól komplexitásukban eltérő szinttel rendelkezik (Level 1, Level 2, Level 3), amelyet a program indításakor kell kiválasztanunk, de a használat során bármikor módosítható. A gyakorlat során Level 1 és 2 kerül alkalmazásra. A Level 1 a bemutató szint (Introduction), ez tartalmazza a legegyszerűbb specifikációjú alapanyag választékot (MaterialUniverse, 1. és 2. ábra) és feldolgozás-technológiai adatbázist (ProcessUniverse, 2. és 3. ábra). Ez a részegység valójában a programmal való ismerkedést, illetve viszonylag egyszerű keresések lebonyolítását teszi lehetővé. A Level 2 (Intermediate) már bővebb anyag- és feldolgozás-technológiai katalógusokkal áll rendelkezésünkre, illetve komplexebb keresési paramétereket (4. ábra) áll módunkban segítségével beállítani. Ennek segítségével már ipari szemszögből is hasznos kereséseket folytathatunk. A Level 3 (Advanced) a program által nyújtott lehetőségek legjava, amely használatával professzionális szintű anyagválasztást vagyunk képesek végrehajtani. 2015/16. tavasz Szoftveres anyagválasztás 1/6

2 A CES EduPack nagy előnye, hogy segítségével a kereséseket összetett módon lehet megoldani az anyagválasztási problémákat. A szoftver egyszerre tartalmazza az anyagokat és technológiákat azaz: nem alapanyag, vagy feldolgozás-technológia, hanem alapanyag és feldolgozás-technológia pár kiválasztása együttesen hajtható végre. További előnye az, hogy hiteles, ellenőrzött adatforrásból dolgozik. 1. ábra: a MaterialUniverse és a ProcessUniverse felépítése 2. ábra: A MaterialUniverse által tartalmazott anyag adatlapja 2015/16. tavasz Szoftveres anyagválasztás 2/6

3 3. ábra: A ProcessUniverse-ben lévő technológia adatlapja 4. ábra: Az egyes anyagcsalád-halmazok eloszlása két keresési paraméter esetében 2015/16. tavasz Szoftveres anyagválasztás 3/6

4 Az egyre szigorodó környezetvédelmi előírások és uniós irányelvek miatt az anyagválasztás során gondolni kell az életciklusa végén hulladékká váló termék újrahasznosítására is. A könnyebb újrahasznosítás érdekében ezek az anyagokat minél nagyobb százalékban lenne érdemes szelektíven gyűjteni (hulladékgyűjtő szigeten, hulladékudvarban, házhozmenő szelektív elszállítással vagy betétdíj-rendszert fenntartva). A szelektív gyűjtést és az ezáltali könnyebb újrahasznosítást kívánja elősegíteni az a kezdeményezés, hogy a különböző termékeket a gyártók kötelesek anyagmegjelöléssel ellátni, amely egy háromszög alakú újrahasznosítási jel a 97/129/EK EU irányelv szerint (1. táblázat). Anyag megnevezés Rövidítés Jelölés Polietilén-tereftalát Nagysűrűségű polietilén Polivinilklorid Kissűrűségű polietilén Polipropilén Polisztirol PET HDPE PVC LDPE PP PS Egyéb műanyag Papír Acél, vas Alumínium Üveg PAP FE ALU GL 1. táblázat: különböző anyagok típus-jelölésrendszere az újrahasznosítás érdekében 2015/16. tavasz Szoftveres anyagválasztás 4/6

5 A mérés leírása, elvégzendő feladatok - A CES EduPack alkalmazás kezelésének elsajátítása, - Kiadott anyagválasztási feladatok elvégzése CES EduPack szoftver segítségével. A méréshez kapcsolódó programok, berendezések - A Polimertechnika Tanszék laboratóriumában rendelkezésre álló számítógépek, - CES EduPack 2009 szoftver. Források M. F. Ashby, D. Cebon: Teaching Engineering Materials: the CES EduPack, Engineering Department, Cambridge University, England, M. F. Ashby: Teaching Materials and Processes to First and Second Year Students, University of Cambridge and Granta Desig, England, /16. tavasz Szoftveres anyagválasztás 5/6

6 Angol-magyar szószedet Angol Magyar Angol Magyar Blow molding Fúvásos technológia Powder Por Conductive Vezető Pressing Nyomás Casting Öntési eljárás Recycing Újrahasznosítás Compression molding Préselés Resin Gyanta Conductivity Vezetőképesség Resin casting Gyantaöntés Conductor Vezető Rotational molding Rotációs öntés Copper Réz Roughness Érdesség Density Sűrűség Semiconductor Félvezető Economic batch size Gazdaságos sorozatszám Shape Alak Elastomer Elasztomer Smooth Sima Elongation Nyúlás Solid Tömör Expanded foam molding Habosítás Specific heat capacity Fajhő Extrusion Extrúzió Stainless steel Rozsdamentes acél Flat sheet Síkszerű Tensile strength Húzószilárdság Foam Hab Thermoforming Melegalakítás Fracture toughness Ütési szívósság Thermoplastics Glass Üveg Thermosets Hőre lágyuló műanyagok Hőre nem lágyuló műanyagok Hardness Keménység Thickness Vastagság Hollow Üreges Tooling Szerszámozás Injection molding Fröccsöntés Tooling cost Szerszámozási ktg. Isulator Szigetelő Translucent Áttetsző Machining Megmunkálás Transparency Átlátszóság Melting point Olvadáspont Transparent Átlátszó Molding Formázás Welding Hegesztés Natural rubber Természetes gumi Winding Tekercselés Opaque Nem átlátszó Yield strength Optical quality Optikai minőség/tisztaság Young's modulus Folyáshatárnál vett szilárdság Húzó rugalmassági modulus 2015/16. tavasz Szoftveres anyagválasztás 6/6