Ar hyn o bryd, mae yna lawer o brosesau gweithgynhyrchu ar gyfer strwythurau deunydd cyfansawdd, y gellir eu cymhwyso i gynhyrchu a gweithgynhyrchu gwahanol strwythurau.Fodd bynnag, o ystyried effeithlonrwydd cynhyrchu diwydiannol a chostau cynhyrchu'r diwydiant hedfan, yn enwedig awyrennau sifil, mae'n frys gwella'r broses halltu i leihau amser a chostau.Mae Prototeipio Cyflym yn ddull gweithgynhyrchu newydd sy'n seiliedig ar egwyddorion ffurfio arwahanol a phentyrru, sy'n dechnoleg prototeipio cyflym cost isel.Mae technolegau cyffredin yn cynnwys mowldio cywasgu, ffurfio hylif, a ffurfio deunydd cyfansawdd thermoplastig.
1. yr Wyddgrug gwasgu technoleg prototeipio cyflym
Mae technoleg prototeipio cyflym mowldio yn broses sy'n gosod bylchau prepreg wedi'u gosod ymlaen llaw yn y mowld mowldio, ac ar ôl i'r mowld gael ei gau, mae'r bylchau'n cael eu cywasgu a'u solidoli trwy wresogi a phwysau.Mae'r cyflymder mowldio yn gyflym, mae maint y cynnyrch yn gywir, ac mae'r ansawdd mowldio yn sefydlog ac yn unffurf.Wedi'i gyfuno â thechnoleg awtomeiddio, gall gyflawni cynhyrchu màs, awtomeiddio, a gweithgynhyrchu cost isel o gydrannau strwythurol cyfansawdd ffibr carbon ym maes hedfan sifil.
Camau mowldio:
① Sicrhewch fowld metel cryfder uchel sy'n cyfateb i ddimensiynau'r rhannau gofynnol ar gyfer cynhyrchu, ac yna gosodwch y mowld mewn gwasg a'i gynhesu.
② Preform y deunyddiau cyfansawdd gofynnol i siâp y mowld.Mae preforming yn gam hanfodol sy'n helpu i wella perfformiad rhannau gorffenedig.
③ Mewnosodwch y rhannau wedi'u ffurfio ymlaen llaw yn y mowld wedi'i gynhesu.Yna cywasgu'r mowld ar bwysedd uchel iawn, fel arfer yn amrywio o 800psi i 2000psi (yn dibynnu ar drwch y rhan a'r math o ddeunydd a ddefnyddir).
④ Ar ôl rhyddhau'r pwysau, tynnwch y rhan o'r mowld a chael gwared ar unrhyw burrs.
Manteision mowldio:
Am wahanol resymau, mae mowldio yn dechnoleg boblogaidd.Rhan o'r rheswm pam ei fod yn boblogaidd yw oherwydd ei fod yn defnyddio deunyddiau cyfansawdd datblygedig.O'u cymharu â rhannau metel, mae'r deunyddiau hyn yn aml yn gryfach, yn ysgafnach, ac yn fwy gwrthsefyll cyrydiad, gan arwain at wrthrychau â phriodweddau mecanyddol gwell.
Mantais arall o fowldio yw ei allu i gynhyrchu rhannau cymhleth iawn.Er na all y dechnoleg hon gyflawni cyflymder cynhyrchu mowldio chwistrellu plastig yn llawn, mae'n darparu mwy o siapiau geometrig o'i gymharu â deunyddiau cyfansawdd wedi'u lamineiddio nodweddiadol.O'i gymharu â mowldio chwistrellu plastig, mae hefyd yn caniatáu ffibrau hirach, gan wneud y deunydd yn gryfach.Felly, gellir ystyried mowldio fel y tir canol rhwng mowldio chwistrellu plastig a gweithgynhyrchu deunydd cyfansawdd wedi'i lamineiddio.
1.1 Proses Ffurfio SMC
SMC yw'r talfyriad ar gyfer dalen fetel ffurfio deunyddiau cyfansawdd, hynny yw, metel dalen ffurfio deunyddiau cyfansawdd.Mae'r prif ddeunyddiau crai yn cynnwys edafedd arbennig SMC, resin annirlawn, ychwanegion crebachu isel, llenwyr, ac ychwanegion amrywiol.Yn gynnar yn y 1960au, ymddangosodd gyntaf yn Ewrop.Tua 1965, datblygodd yr Unol Daleithiau a Japan y dechnoleg hon yn olynol.Ar ddiwedd y 1980au, cyflwynodd Tsieina linellau cynhyrchu a phrosesau SMC uwch o dramor.Mae gan SMC fanteision megis perfformiad trydanol uwch, ymwrthedd cyrydiad, pwysau ysgafn, a dyluniad peirianneg syml a hyblyg.Gall ei briodweddau mecanyddol fod yn debyg i rai deunyddiau metel, felly fe'i defnyddir yn eang mewn diwydiannau megis cludiant, adeiladu, electroneg a pheirianneg drydanol.
1.2 Proses Ffurfio BMC
Ym 1961, lansiwyd y cyfansawdd mowldio dalen resin annirlawn (SMC) a ddatblygwyd gan Bayer AG yn yr Almaen.Yn y 1960au, dechreuwyd hyrwyddo Cyfansawdd Mowldio Swmp (BMC), a elwir hefyd yn DMC (Cyfansoddyn Mowldio Toes) yn Ewrop, na chafodd ei dewychu yn ei gamau cynnar (1950au);Yn ôl y diffiniad Americanaidd, mae BMC yn BMC trwchus.Ar ôl derbyn technoleg Ewropeaidd, mae Japan wedi gwneud cyflawniadau sylweddol wrth gymhwyso a datblygu BMC, ac erbyn yr 1980au, roedd y dechnoleg wedi dod yn aeddfed iawn.Hyd yn hyn, mae'r matrics a ddefnyddir yn BMC wedi bod yn resin polyester annirlawn.
Mae BMC yn perthyn i blastigau thermosetting.Yn seiliedig ar nodweddion materol, ni ddylai tymheredd casgen ddeunydd y peiriant mowldio chwistrellu fod yn rhy uchel i hwyluso llif deunydd.Felly, ym mhroses fowldio chwistrellu BMC, mae rheoli tymheredd y gasgen ddeunydd yn bwysig iawn, a rhaid i system reoli fod yn ei lle i sicrhau addasrwydd y tymheredd, er mwyn cyflawni'r tymheredd gorau posibl o'r adran fwydo i'r ffroenell.
1.3 Mowldio polycyclopentadiene (PDCPD).
Matrics pur yn bennaf yw mowldio polycyclopentadiene (PDCPD) yn hytrach na phlastig wedi'i atgyfnerthu.Mae egwyddor proses fowldio PDCPD, a ddaeth i'r amlwg ym 1984, yn perthyn i'r un categori â mowldio polywrethan (PU), ac fe'i datblygwyd gyntaf gan yr Unol Daleithiau a Japan.
Mae Telene, is-gwmni i gwmni Japaneaidd Zeon Corporation (a leolir yn Bondues, Ffrainc), wedi cael llwyddiant mawr wrth ymchwilio a datblygu PDCPD a'i weithrediadau masnachol.
Mae'r broses fowldio RIM ei hun yn haws i'w awtomeiddio ac mae ganddo gostau llafur is o'i gymharu â phrosesau megis chwistrellu FRP, RTM, neu SMC.Mae'r gost llwydni a ddefnyddir gan PDCPD RIM yn llawer is na chost SMC.Er enghraifft, mae mowld cwfl injan Kenworth W900L yn defnyddio cragen nicel a chraidd alwminiwm cast, gyda resin dwysedd isel gyda disgyrchiant penodol o 1.03 yn unig, sydd nid yn unig yn lleihau costau ond hefyd yn lleihau pwysau.
1.4 Ffurfio Deunyddiau Cyfansawdd Thermoplastig wedi'u Atgyfnerthu â Ffibr yn Uniongyrchol Ar-lein (LFT-D)
Tua 1990, cyflwynwyd LFT (Thermoplastigion Atgyfnerthiedig â Ffibr Hir) i'r farchnad yn Ewrop ac America.Cwmni CPI yn yr Unol Daleithiau yw cwmni cyntaf y byd i ddatblygu offer mowldio thermoplastig cyfansawdd ffibr hir wedi'i atgyfnerthu'n uniongyrchol a thechnoleg gyfatebol (LFT-D, Direct In Line Mixing).Dechreuodd weithredu masnachol yn 1991 ac mae'n arweinydd byd-eang yn y maes hwn.Mae Diffenbarcher, cwmni Almaeneg, wedi bod yn ymchwilio i dechnoleg LFT-D ers 1989. Ar hyn o bryd, mae LFT D yn bennaf, LFT wedi'i Deilwra (a all gyflawni atgyfnerthiad lleol yn seiliedig ar straen strwythurol), ac Uwch Arwyneb LFT-D (wyneb gweladwy, wyneb uchel ansawdd) technolegau.O safbwynt y llinell gynhyrchu, mae lefel gwasg Diffenbarcher yn uchel iawn.Mae system allwthio D-LFT cwmni Almaeneg Coperation mewn sefyllfa flaenllaw yn rhyngwladol.
1.5 Technoleg Gweithgynhyrchu Castio Di-fowld (PCM)
Datblygir PCM (Patrwm llai Castio Manufacturing) gan Ganolfan Prototeipio Cyflym Laser Prifysgol Tsinghua.Dylid cymhwyso'r dechnoleg prototeipio cyflym i brosesau castio tywod resin traddodiadol.Yn gyntaf, mynnwch fodel castio CAD o'r model CAD rhannol.Mae ffeil STL y model CAD castio wedi'i haenu i gael gwybodaeth proffil trawsdoriadol, a ddefnyddir wedyn i gynhyrchu gwybodaeth reoli.Yn ystod y broses fowldio, mae'r ffroenell gyntaf yn chwistrellu'r gludiog yn gywir ar bob haen o dywod trwy reolaeth gyfrifiadurol, tra bod yr ail ffroenell yn chwistrellu'r catalydd ar hyd yr un llwybr.Mae'r ddau yn cael adwaith bondio, gan gadarnhau'r haen dywod fesul haen a ffurfio pentwr.Mae'r tywod yn yr ardal lle mae'r glud a'r catalydd yn gweithio gyda'i gilydd wedi'i solidoli gyda'i gilydd, tra bod y tywod mewn ardaloedd eraill yn parhau i fod mewn cyflwr gronynnog.Ar ôl halltu un haen, mae'r haen nesaf wedi'i bondio, ac ar ôl i'r holl haenau gael eu bondio, ceir endid gofodol.Mae'r tywod gwreiddiol yn dal i fod yn dywod sych mewn ardaloedd lle nad yw'r glud yn cael ei chwistrellu, gan ei gwneud hi'n haws ei dynnu.Trwy lanhau'r tywod sych heb ei wella yn y canol, gellir cael mowld castio â thrwch wal penodol.Ar ôl gosod neu drwytho paent ar wyneb mewnol y llwydni tywod, gellir ei ddefnyddio ar gyfer arllwys metel.
Mae pwynt tymheredd halltu'r broses PCM fel arfer tua 170 ℃.Mae'r gosodiad oer a'r stripio oer gwirioneddol a ddefnyddir yn y broses PCM yn wahanol i fowldio.Mae gosod oer a stripio oer yn golygu gosod y prepreg ar y mowld yn raddol yn unol â gofynion strwythur y cynnyrch pan fo'r mowld ar y pen oer, ac yna cau'r mowld gyda'r wasg ffurfio ar ôl i'r gosodiad gael ei gwblhau i ddarparu pwysau penodol.Ar yr adeg hon, mae'r mowld yn cael ei gynhesu gan ddefnyddio peiriant tymheredd llwydni, Y broses arferol yw codi'r tymheredd o dymheredd yr ystafell i 170 ℃, ac mae angen addasu'r gyfradd wresogi yn ôl gwahanol gynhyrchion.Mae'r rhan fwyaf ohonynt wedi'u gwneud o'r plastig hwn.Pan fydd tymheredd y llwydni yn cyrraedd y tymheredd penodol, mae inswleiddio a chadw pwysau yn cael eu cynnal i wella'r cynnyrch ar dymheredd uchel.Ar ôl cwblhau'r halltu, mae hefyd angen defnyddio peiriant tymheredd llwydni i oeri tymheredd y llwydni i dymheredd arferol, ac mae'r gyfradd wresogi hefyd wedi'i gosod ar 3-5 ℃ / min, Yna ewch ymlaen ag agoriad llwydni ac echdynnu rhan.
2. Technoleg ffurfio hylif
Mae technoleg ffurfio hylif (LCM) yn cyfeirio at gyfres o dechnolegau ffurfio deunydd cyfansawdd sy'n gosod preforms ffibr sych yn gyntaf mewn ceudod llwydni caeedig, yna'n chwistrellu resin hylif i'r ceudod llwydni ar ôl cau'r llwydni.O dan bwysau, mae'r resin yn llifo ac yn socian y ffibrau.O'i gymharu â'r broses ffurfio can gwasgu poeth, mae gan LCM lawer o fanteision, megis bod yn addas ar gyfer gweithgynhyrchu rhannau â chywirdeb dimensiwn uchel ac ymddangosiad cymhleth;Cost gweithgynhyrchu isel a gweithrediad syml.
Yn enwedig y broses RTM pwysedd uchel a ddatblygwyd yn ystod y blynyddoedd diwethaf, HP-RTM (Mowldio Trosglwyddo Resin Pwysedd Uchel), wedi'i dalfyrru fel proses fowldio HP-RTM.Mae'n cyfeirio at y broses fowldio o ddefnyddio pwysedd pwysedd uchel i gymysgu a chwistrellu resin i mewn i fowld wedi'i selio dan wactod wedi'i osod ymlaen llaw gyda deunyddiau wedi'u hatgyfnerthu â ffibr a chydrannau wedi'u hymgorffori ymlaen llaw, ac yna cael cynhyrchion deunydd cyfansawdd trwy lenwi llif resin, trwytho, halltu a dymchwel. .Trwy leihau amser chwistrellu, disgwylir i reoli amser gweithgynhyrchu cydrannau strwythurol hedfan o fewn degau o funudau, gan gyflawni cynnwys ffibr uchel a gweithgynhyrchu rhannau perfformiad uchel.
Mae'r broses ffurfio HP-RTM yn un o'r prosesau ffurfio deunydd cyfansawdd a ddefnyddir yn eang mewn diwydiannau lluosog.Mae ei fanteision yn gorwedd yn y posibilrwydd o gyflawni cost isel, cylch byr, cynhyrchu màs, a chynhyrchu o ansawdd uchel (gydag ansawdd wyneb da) o'i gymharu â phrosesau RTM traddodiadol.Fe'i defnyddir yn eang mewn amrywiol ddiwydiannau megis gweithgynhyrchu modurol, adeiladu llongau, gweithgynhyrchu awyrennau, peiriannau amaethyddol, cludiant rheilffordd, cynhyrchu ynni gwynt, nwyddau chwaraeon, ac ati.
3. Technoleg ffurfio deunydd cyfansawdd thermoplastig
Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae deunyddiau cyfansawdd thermoplastig wedi dod yn fan cychwyn ymchwil ym maes gweithgynhyrchu deunydd cyfansawdd yn ddomestig ac yn rhyngwladol, oherwydd eu manteision o wrthsefyll effaith uchel, caledwch uchel, goddefgarwch difrod uchel, a gwrthsefyll gwres da.Gall weldio â deunyddiau cyfansawdd thermoplastig leihau'n sylweddol nifer y cysylltiadau rhybed a bollt mewn strwythurau awyrennau, gan wella effeithlonrwydd cynhyrchu yn fawr a lleihau costau cynhyrchu.Yn ôl Airframe Collins Aerospace, cyflenwr o'r radd flaenaf o strwythurau awyrennau, gall strwythurau thermoplastig weldadwy ffurfio nad ydynt wedi'u gwasgu'n boeth, y potensial i fyrhau'r cylch gweithgynhyrchu 80% o'i gymharu â chydrannau cyfansawdd metel a thermosetting.
Mae'r defnydd o'r swm mwyaf addas o ddeunyddiau, dewis y broses fwyaf darbodus, y defnydd o gynhyrchion yn y rhannau priodol, cyflawni nodau dylunio a bennwyd ymlaen llaw, a chyflawni cymhareb cost perfformiad delfrydol cynhyrchion bob amser wedi bod yn gyfeiriad. o ymdrechion ar gyfer ymarferwyr deunydd cyfansawdd.Credaf y bydd mwy o brosesau mowldio yn cael eu datblygu yn y dyfodol i ddiwallu anghenion dylunio cynhyrchu.
Amser postio: Tachwedd-21-2023
