DDShape-prototyyppilaitteen paineensäädön kehittäminen

Abstract

Tämän diplomityön tarkoituksena on kehittää DDShape-protyyppilaitteeseen automatisoitu paineensäätö. DDShape-menetelmässä muokataan ohuita polymeerilevy-jä laserin ja paine-eron avulla. Paine-erona voi olla sekä ali- että ylipaine. DDShape-menetelmän etuna esimerkiksi tyhjiömuovaukseen on muotittomuus. Tällöin säästyy huomattava määrä työtunteja ja resursseja.

Jotta polymeerilevyjen muokkaus tapahtuisi hallitusti ja optimaalisesti, tarvitaan tarkkaa paine-eron säätöä. Ilman tarkkaa paineen säätöä, polymeerilevyt pääsevät taipumaan selvästi. Polymeerilevyt ohenevat muokkautumiskohdastaan, jolloin liian suuri paine-ero aiheuttaa muokkautuneen alueen pullistumista ja jopa repeämistä.

Aikaisemmin paineensäätö on tapahtunut lähinnä manuaalisesti, tai kokemusperäisesti hakemalla sopivaa vuodon arvoa. Tämä tutkimus toteutettiin rakentamalla ja ohjelmoimalla sekä on/off-mallinen paineensäätö että PID-säätö. Työhön liittyvä taustateoria käytiin läpi kattavasti ja DDShape-prototyyppilaitteen kehittäminen oli osana koko työn ajan.

Tulokset osoittavat, että kehitetyillä paineensäädöillä päästiin huomattavan tarkkaan säätöön, joka toimi koko DDShape-menetelmässä käytetyllä paine-ero –alueella.

The purpose of this master’s thesis is to develope an automated pressure control for DDShape-prototype –maschine. Thin polymer sheets are shaped with a laser and a pressure difference in DDShape technology. Pressure difference can be either over- or under pressure. Biggest adventage in DDShape compared to vacuum forming is moldless shaping. This saves man hours resources.

To be able to shape the polymeer sheet optimally, there has to be a precise pressure control. Without precise pressure control, polymer sheets can bend and even break.

Earlier in the DDShape technology pressure control has been manual and based on experience. This study was carried out by building and programming both on/off-style control and PID-control. Theory behind this study covered well in the paper. Developing the DDShape-prototype –machine was part of the work also.

Results show that whit the new pressure control, very high accuracy was possible covering the whole pressure range, which was used in DDShape technology.