Gaur egun, material konposatuzko egituren fabrikazio-prozesu asko daude, egitura ezberdinen ekoizpenean eta fabrikazioan aplika daitezkeenak.Hala ere, industria-ekoizpenaren eraginkortasuna eta hegazkin-industriaren ekoizpen-kostuak kontuan hartuta, batez ere hegazkin zibilak, premiazkoa da ontze-prozesua hobetzea denbora eta kostuak murrizteko.Rapid Prototyping konformazio diskretu eta pilatuen printzipioetan oinarritutako fabrikazio metodo berri bat da, kostu baxuko prototipo azkarreko teknologia dena.Ohiko teknologiak konpresio-moldeaketa, konformazio likidoa eta material konposatu termoplastikoen konformazioa dira.
1. Moldea prentsatzeko prototipo azkarreko teknologia
Moldeatzeko prototipo bizkorreko teknologia aurreprepreg hutsuneak moldatzeko moldean jartzen dituen prozesu bat da, eta moldea itxi ondoren, hutsuneak trinkotu eta solidotzen dira beroketa eta presioaren bidez.Moldatzeko abiadura azkarra da, produktuaren tamaina zehatza da eta moldatzeko kalitatea egonkorra eta uniformea da.Automatizazio-teknologiarekin konbinatuta, karbono-zuntz konposatuen egiturazko osagaien ekoizpen masiboa, automatizazioa eta kostu baxuko fabrikazioa lor dezake hegazkin zibilaren arloan.
Moldatzeko urratsak:
① Lortu erresistentzia handiko metalezko molde bat, ekoizpenerako behar diren piezen neurriekin bat datorrena, eta, ondoren, instalatu moldea prentsa batean eta berotu.
② Beharrezko material konposatuak aurreformatu moldearen forman.Aurreformatzea amaitutako piezen errendimendua hobetzen laguntzen duen urrats erabakigarria da.
③ Sartu aurreformatutako piezak berotutako moldean.Ondoren, konprimitu moldea oso presio altuan, normalean 800psitik 2000psira bitartekoa (piezaren lodieraren eta erabilitako material motaren arabera).
④ Presioa askatu ondoren, kendu pieza moldetik eta kendu errebak.
Moldearen abantailak:
Hainbat arrazoirengatik, moldaketa teknologia ezaguna da.Ospea izatearen arrazoiaren zati bat material konposatu aurreratuak erabiltzen dituelako da.Metalezko piezekin alderatuta, material hauek sendoagoak, arinagoak eta korrosioarekiko erresistenteagoak izaten dira, eta ondorioz, propietate mekaniko hobeak dituzten objektuak sortzen dira.
Moldearen beste abantaila bat oso pieza konplexuak fabrikatzeko gaitasuna da.Teknologia honek plastikozko injekzio-moldaketaren ekoizpen-abiadura guztiz lortu ezin badu ere, forma geometriko gehiago ematen ditu laminatuzko material konposatu tipikoekin alderatuta.Plastikozko injekzio moldearekin alderatuta, zuntz luzeagoak ere ahalbidetzen ditu, materiala sendoagoa eginez.Hori dela eta, moldaketa plastikozko injekzio-moldeaketa eta material konposatu laminatuaren fabrikazioaren arteko erdibide gisa ikus daiteke.
1.1 SMC Konformazio Prozesua
SMC txapa-material konposatuak osatzeko laburdura da, hau da, xafla-material konposatuak osatzeko.Lehengai nagusiak SMC hari bereziz, erretxina asegabez, uzkurtze baxuko gehigarriz, betegarriz eta hainbat gehigarriz osatuta daude.1960ko hamarkadaren hasieran, Europan agertu zen lehen aldiz.1965 inguruan, Estatu Batuek eta Japoniak segidan garatu zuten teknologia hau.1980ko hamarkadaren amaieran, Txinak SMC ekoizpen lerro eta prozesu aurreratuak sartu zituen atzerritik.SMC-k abantailak ditu, hala nola, errendimendu elektriko handiagoa, korrosioarekiko erresistentzia, pisu arina eta ingeniaritza diseinu sinple eta malgua.Bere propietate mekanikoak zenbait material metalikorekin konpara daitezke, beraz, oso erabilia da garraioa, eraikuntza, elektronika eta ingeniaritza elektrikoa bezalako industrietan.
1.2 BMC Konformazio Prozesua
1961ean, Bayer AG-ek Alemanian garatutako erretxina asegabeko xafla moldatzeko konposatua (SMC) merkaturatu zen.1960ko hamarkadan Bulk Molding Compound (BMC) sustatzen hasi zen, Europan DMC (Dough Molding Compound) izenez ere ezagutzen dena, hasierako faseetan (1950eko hamarkadan) loditu ez zena;Amerikako definizioaren arabera, BMC loditutako BMC bat da.Europako teknologia onartu ondoren, Japoniak lorpen garrantzitsuak egin ditu BMCren aplikazioan eta garapenean, eta 1980ko hamarkadan, teknologia oso heldua zen.Orain arte, BMCn erabilitako matrizea poliester erretxina asegabea izan da.
BMC plastiko termoegonkorrenetakoa da.Materialaren ezaugarrietan oinarrituta, injekzio-makinaren material-bidoiaren tenperatura ez da oso altua izan behar materialaren fluxua errazteko.Hori dela eta, BMC-ren injekzio-moldeaketa prozesuan, materialaren upelaren tenperatura kontrolatzea oso garrantzitsua da, eta tenperaturaren egokitasuna ziurtatzeko kontrol-sistema bat egon behar da, elikadura-ataletik tenperatura optimoa lortzeko. pita.
1.3 Poliziklopentadienoa (PDCPD) moldaketa
Poliziklopentadienoa (PDCPD) moldaketa plastiko sendotua baino matrize hutsa da gehienetan.PDCPD moldaketa-prozesuaren printzipioa, 1984an sortu zena, poliuretanozko (PU) moldaketaren kategoria berekoa da, eta Estatu Batuek eta Japoniak garatu zuten lehen aldiz.
Telene, Japoniako Zeon Corporation enpresaren filiala (Bonduesen, Frantzia), arrakasta handia lortu du PDCPDren ikerketan eta garapenean eta bere merkataritza-eragiketetan.
RIM moldatzeko prozesua bera errazagoa da automatizatzen eta lan-kostu txikiagoak ditu FRP ihinztatzea, RTM edo SMC bezalako prozesuekin alderatuta.PDCPD RIM-ek erabiltzen duen moldearen kostua SMCrena baino askoz txikiagoa da.Esate baterako, Kenworth W900L-ren motorraren kanpaiaren moldeak nikel-oskola eta aluminio fundiziozko nukleoa erabiltzen ditu, dentsitate baxuko erretxina 1,03ko grabitate espezifikoarekin soilik, kostuak murrizten ez ezik pisua ere murrizten duena.
1.4 Zuntz indartutako material konposatu termoplastikoen (LFT-D) zuzeneko eraketa linean
1990 inguruan, LFT (Long Fiber Reinforced Thermoplastics Direct) merkatuan sartu zen Europan eta Amerikan.Ameriketako Estatu Batuetako CPI Company konpainiak zuzeneko lerro konposatu zuntz luzean indartutako moldaketa termoplastikoko ekipoak eta dagokion teknologia (LFT-D, Direct In Line Mixing) garatzen dituen munduko lehen enpresa da.1991n hasi zen jarduera komertziala eta mundu mailako liderra da arlo honetan.Diffenbarcher, Alemaniako enpresa bat, LFT-D teknologia ikertzen ari da 1989tik. Gaur egun, batez ere LFT D, Tailored LFT (egiturazko tentsioan oinarritutako errefortzu lokalak lor ditzaketenak) eta Advanced Surface LFT-D (gainazal ikusgaia, azalera handia) daude. kalitatea) teknologiak.Ekoizpen lerroaren ikuspegitik, Diffenbarcher-en prentsaren maila oso altua da.Alemaniako Cooperation konpainiaren D-LFT estrusio sistema nazioartean lidergoan dago.
1.5 Molderik gabeko Galdaketako Fabrikazio Teknologia (PCM)
PCM (Pattern less Casting Manufacturing) Tsinghua Unibertsitateko Laser Rapid Prototyping Zentroak garatzen du.Prototipazio azkarreko teknologia erretxinaren harea galdaketa prozesu tradizionaletan aplikatu behar da.Lehenik eta behin, lortu galdaketa CAD eredua piezaren CAD eredutik.Galdaketako CAD ereduaren STL fitxategia geruzatuta dago zeharkako profilaren informazioa lortzeko, gero kontrol-informazioa sortzeko erabiltzen dena.Moldeatze-prozesuan, lehenengo pitak itsasgarria harea-geruza bakoitzari zehaztasunez ihinzten dio ordenagailuaren kontrolaren bidez, bigarren pitak, berriz, katalizatzailea bide beretik botatzen du.Biek lotura-erreakzio bat jasaten dute, harea geruzaz geruza solidotuz eta pila bat osatuz.Itsasgarriak eta katalizatzaileak elkarrekin lan egiten duten eremuko harea elkarrekin solidotzen da, eta beste eremuetako harea, berriz, egoera pikortsuan geratzen da.Geruza bat ondu ondoren, hurrengo geruza lotzen da, eta geruza guztiak lotu ondoren, entitate espaziala lortzen da.Jatorrizko harea oraindik harea lehorra da itsasgarria ihinztatu ez den eremuetan, erraz kentzen da.Erdian ondu gabeko harea lehorra garbituz, horma-lodiera jakin bateko galdaketa-molde bat lor daiteke.Pintura harea-moldearen barruko gainazalean aplikatu edo inpregnatu ondoren, metala isurtzeko erabil daiteke.
PCM prozesuaren ontze-tenperatura puntua 170 ℃ ingurukoa izan ohi da.PCM prozesuan erabiltzen den benetako hotza ezartzea eta hotzeko biluzketa moldea baino desberdina da.Hotzean ezartzea eta hotzean biluztea prepreg-a moldean pixkanaka-pixkanaka ezartzea dakar, produktuaren egitura-baldintzen arabera, moldea hotzean dagoenean, eta, ondoren, moldea konformazio-prentsarekin ixtea, finkatzea amaitu ondoren, presio jakin bat emateko.Une honetan, moldea moldearen tenperatura-makina erabiliz berotzen da, ohiko prozesua giro-tenperaturatik 170 ℃-ra igotzea da, eta berokuntza-tasa produktu desberdinen arabera egokitu behar da.Gehienak plastiko honekin eginak dira.Moldearen tenperatura ezarritako tenperaturara iristen denean, isolamendua eta presioa kontserbatzea egiten da produktua tenperatura altuan ontzeko.Ontzea amaitu ondoren, molde-tenperatura-makina bat erabiltzea beharrezkoa da moldearen tenperatura tenperatura normalera hozteko, eta berotze-tasa ere 3-5 ℃ / min-ean ezartzen da. Ondoren, moldearen irekierarekin eta zatiak erauzten jarraitu.
2. Likidoak konformatzeko teknologia
Likido-konformazio-teknologia (LCM) material konposatuen osaketa-teknologia batzuei egiten die erreferentzia, lehenik zuntz lehorrak moldeko barrunbe itxi batean jartzen dituztenak, eta, ondoren, erretxina likidoa moldearen barrunbean injektatzen dute moldea itxi ondoren.Presiopean, erretxina isurtzen da eta zuntzak bustitzen ditu.Prentsatze beroko latak eratzeko prozesuarekin alderatuta, LCM-k abantaila asko ditu, hala nola, dimentsioko zehaztasun handiko eta itxura konplexuko piezak fabrikatzeko egokia izatea;Fabrikazio kostu baxua eta funtzionamendu sinplea.
Batez ere, azken urteotan garatutako presio handiko RTM prozesua, HP-RTM (Presio handiko erretxina transferitzeko moldaketa), HP-RTM moldaketa prozesu gisa laburtua.Presio handiko presioa erabiltzearen erretxina hutsean itxitako molde batean nahastu eta injektatzeko moldea-prozesuari egiten dio erreferentzia .Injekzio-denbora murriztuz, abiazioko egitura-osagaien fabrikazio-denbora kontrolatzea espero da hamar minututan, zuntz-eduki handia eta errendimendu handiko piezen fabrikazioa lortuz.
HP-RTM konformazio-prozesua hainbat industriatan oso erabilia den material konposatuen konformazio-prozesuetako bat da.Bere abantailak kostu baxuko, ziklo laburreko, masa-ekoizpena eta kalitate handiko ekoizpena (gainazaleko kalitate onarekin) lortzeko aukeran datza, RTM prozesu tradizionalekin alderatuta.Askotan erabiltzen da hainbat industriatan, hala nola automobilgintzan, ontzigintzan, hegazkinen fabrikazioan, nekazaritza-makinerian, trenbide-garraioan, energia eolikoa sortzean, kirol-ondasunak, etab.
3. Material konposatu termoplastikoak osatzeko teknologia
Azken urteotan, material konposatu termoplastikoak ikerketa-gune bihurtu dira nazio zein nazioartean material konposatuen fabrikazioaren alorrean, inpaktu erresistentzia handiko, gogortasun handiko, kalterako tolerantzia handiko eta beroarekiko erresistentzia ona duten abantailak direla eta.Material konposatu termoplastikoekin soldatzeak hegazkinen egituretako errematxe eta torloju konexioen kopurua nabarmen murriztu dezake, ekoizpen eraginkortasuna asko hobetuz eta ekoizpen kostuak murriztuz.Airframe Collins Aerospace-ren arabera, hegazkinen egituren lehen mailako hornitzaile baten arabera, beroan prentsatu gabeko lata egitura termoplastiko soldagarriek fabrikazio-zikloa % 80 murrizteko ahalmena dute metalezko eta konposite termoegonkorren osagaiekin alderatuta.
Material-kopuru egokiena erabiltzea, prozesu ekonomikoena hautatzea, produktuak zati egokietan erabiltzea, aurrez zehaztutako diseinu-helburuak lortzea eta produktuen errendimendu kostu-ratio ideala lortzea izan dira beti norabidea. material konposatuen praktikatzaileen ahaleginak.Uste dut etorkizunean moldaketa-prozesu gehiago garatuko direla ekoizpen-diseinu-beharrei erantzuteko.
Argitalpenaren ordua: 2023-11-21
