Tans is daar baie vervaardigingsprosesse vir saamgestelde materiaalstrukture, wat toegepas kan word op die produksie en vervaardiging van verskillende strukture.Met inagneming van die industriële produksiedoeltreffendheid en produksiekoste van die lugvaartbedryf, veral siviele vliegtuie, is dit egter dringend om die genesingsproses te verbeter om tyd en koste te verminder.Rapid Prototyping is 'n nuwe vervaardigingsmetode gebaseer op die beginsels van diskrete en gestapelde vorming, wat 'n laekoste vinnige prototiperingstegnologie is.Algemene tegnologieë sluit in drukvorm, vloeistofvorming en vorming van termoplastiese saamgestelde materiaal.
1. Vorm druk vinnige prototipering tegnologie
Die vinnige prototiperingstegnologie van gietvorm is 'n proses wat voorafgelegde prepreg-blankes in die gietvorm plaas, en nadat die vorm gesluit is, word die spasies gekompakteer en gestol deur verhitting en druk.Die gietspoed is vinnig, die produkgrootte is akkuraat, en die gietkwaliteit is stabiel en eenvormig.Gekombineer met outomatiseringstegnologie, kan dit massaproduksie, outomatisering en laekoste-vervaardiging van koolstofvesel-saamgestelde strukturele komponente op die gebied van burgerlugvaart bereik.
Vormstappe:
① Verkry 'n hoësterkte metaalvorm wat ooreenstem met die afmetings van die vereiste onderdele vir produksie, en installeer die vorm dan in 'n pers en verhit dit.
② Vorm die vereiste saamgestelde materiale in die vorm van die vorm.Voorvorm is 'n belangrike stap wat help om die werkverrigting van voltooide dele te verbeter.
③ Plaas die voorgevormde dele in die verhitte vorm.Druk dan die vorm saam teen 'n baie hoë druk, wat tipies wissel van 800psi tot 2000psi (afhangende van die dikte van die deel en die tipe materiaal wat gebruik word).
④ Nadat die druk vrygestel is, verwyder die deel uit die vorm en verwyder enige brame.
Voordele van gietvorm:
Om verskeie redes is gietvorm 'n gewilde tegnologie.Deel van die rede waarom dit gewild is, is omdat dit gevorderde saamgestelde materiale gebruik.In vergelyking met metaalonderdele is hierdie materiale dikwels sterker, ligter en meer korrosiebestand, wat lei tot voorwerpe met beter meganiese eienskappe.
Nog 'n voordeel van gietvorm is die vermoë om baie komplekse dele te vervaardig.Alhoewel hierdie tegnologie nie die produksiespoed van plastiekspuitgietwerk ten volle kan bereik nie, bied dit meer geometriese vorms in vergelyking met tipiese gelamineerde saamgestelde materiale.In vergelyking met plastiek spuitgiet, maak dit ook voorsiening vir langer vesels, wat die materiaal sterker maak.Daarom kan gietvorm gesien word as die middelgrond tussen plastiek spuitgiet en vervaardiging van gelamineerde saamgestelde materiaal.
1.1 SMC-vormingsproses
SMC is die afkorting vir plaatmetaalvormende saamgestelde materiale, dit wil sê plaatmetaalvormende saamgestelde materiale.Die belangrikste grondstowwe is saamgestel uit SMC spesiale gare, onversadigde hars, lae krimp bymiddels, vullers, en verskeie bymiddels.In die vroeë 1960's het dit die eerste keer in Europa verskyn.Omstreeks 1965 het die Verenigde State en Japan agtereenvolgens hierdie tegnologie ontwikkel.In die laat 1980's het China gevorderde SMC-produksielyne en -prosesse vanuit die buiteland bekendgestel.SMC het voordele soos uitstekende elektriese werkverrigting, korrosiebestandheid, ligte gewig en eenvoudige en buigsame ingenieursontwerp.Die meganiese eienskappe daarvan kan vergelykbaar wees met sekere metaalmateriale, so dit word wyd gebruik in nywerhede soos vervoer, konstruksie, elektronika en elektriese ingenieurswese.
1.2 BMC-vormingsproses
In 1961 is die onversadigde harsplaatvormmengsel (SMC) wat deur Bayer AG in Duitsland ontwikkel is, bekendgestel.In die 1960's het Bulk Moulding Compound (BMC) begin bevorder word, ook bekend as DMC (Dough Moulding Compound) in Europa, wat nie in sy vroeë stadiums (1950's) verdik is nie;Volgens die Amerikaanse definisie is BMC 'n verdikte BMC.Nadat hy Europese tegnologie aanvaar het, het Japan aansienlike prestasies behaal in die toepassing en ontwikkeling van BMC, en teen die 1980's het die tegnologie baie volwasse geword.Tot dusver was die matriks wat in BMC gebruik word, onversadigde poliësterhars.
BMC behoort aan termohardende plastiek.Op grond van materiaalkenmerke moet die temperatuur van die materiaalvat van die spuitgietmasjien nie te hoog wees om materiaalvloei te vergemaklik nie.Daarom, in die spuitgietproses van BMC, is die beheer van die temperatuur van die materiaalvat baie belangrik, en 'n beheerstelsel moet in plek wees om die geskiktheid van die temperatuur te verseker, om die optimale temperatuur vanaf die voerafdeling tot die mondstuk.
1.3 Polisiklopentadieen (PDCPD) gietvorm
Polisiklopentadieen (PDCPD) gietvorm is meestal 'n suiwer matriks eerder as versterkte plastiek.Die PDCPD gietprosesbeginsel, wat in 1984 na vore gekom het, behoort aan dieselfde kategorie as poliuretaan (PU) gietvorm, en is eers deur die Verenigde State en Japan ontwikkel.
Telene, 'n filiaal van die Japannese maatskappy Zeon Corporation (geleë in Bondues, Frankryk), het groot sukses behaal in die navorsing en ontwikkeling van PDCPD en sy kommersiële bedrywighede.
Die RIM gietproses self is makliker om te outomatiseer en het laer arbeidskoste in vergelyking met prosesse soos FRP-bespuiting, RTM of SMC.Die vormkoste wat deur PDCPD RIM gebruik word, is baie laer as dié van SMC.Byvoorbeeld, die enjinkapvorm van Kenworth W900L gebruik 'n nikkeldop en gegote aluminiumkern, met 'n lae digtheid hars met 'n spesifieke gewig van slegs 1,03, wat nie net koste verminder nie, maar ook gewig verminder.
1.4 Direkte aanlyn vorming van veselversterkte termoplastiese saamgestelde materiale (LFT-D)
Omstreeks 1990 is LFT (Long Fiber Reinforced Thermoplastics Direct) aan die mark in Europa en Amerika bekendgestel.CPI Company in die Verenigde State is die wêreld se eerste maatskappy wat direk in lyn saamgestelde langveselversterkte termoplastiese giettoerusting en ooreenstemmende tegnologie (LFT-D, Direct In Line Mixing) ontwikkel.Dit het in 1991 kommersiële bedrywighede betree en is 'n wêreldleier op hierdie gebied.Diffenbarcher, 'n Duitse maatskappy, doen navorsing oor LFT-D tegnologie sedert 1989. Tans is daar hoofsaaklik LFT D, Tailored LFT (wat plaaslike versterking op grond van strukturele spanning kan bereik), en Advanced Surface LFT-D (sigbare oppervlak, hoë oppervlak) kwaliteit) tegnologieë.Uit die perspektief van die produksielyn is die vlak van Diffenbarcher se pers baie hoog.Die D-LFT-ekstrusiestelsel van die Duitse Coperation-maatskappy is internasionaal in 'n leidende posisie.
1.5 Vormlose gietvervaardigingstegnologie (PCM)
PCM (Pattern less Casting Manufacturing) is ontwikkel deur die Laser Rapid Prototyping Centre van Tsinghua Universiteit.Die vinnige prototiperingstegnologie moet toegepas word op tradisionele hars-sandgietprosesse.Verkry eerstens die gietende CAD-model van die deel CAD-model.Die STL-lêer van die gietende CAD-model is gelaag om deursneeprofielinligting te verkry, wat dan gebruik word om beheerinligting te genereer.Tydens die gietproses spuit die eerste mondstuk die gom akkuraat op elke laag sand deur rekenaarbeheer, terwyl die tweede mondstuk die katalisator langs dieselfde pad spuit.Die twee ondergaan 'n bindingsreaksie, wat die sand laag vir laag laat stol en 'n hoop vorm.Die sand in die area waar die gom en katalisator saamwerk, word saam gestol, terwyl die sand in ander areas in 'n korrelvormige toestand bly.Nadat een laag gehard is, word die volgende laag gebind, en nadat alle lae gebind is, word 'n ruimtelike entiteit verkry.Die oorspronklike sand is steeds droë sand in gebiede waar die gom nie gespuit word nie, wat dit makliker maak om te verwyder.Deur die onverharde droë sand in die middel skoon te maak, kan 'n gietvorm met 'n sekere wanddikte verkry word.Nadat verf op die binneoppervlak van die sandvorm toegedien of geïmpregneer is, kan dit gebruik word om metaal te giet.
Die uithardingstemperatuur van die PCM-proses is gewoonlik ongeveer 170 ℃.Die werklike koue lê en koue stroping wat in PCM-proses gebruik word, verskil van gietvorm.Koue lê en koue stroping behels dat die prepreg geleidelik op die vorm geplaas word volgens die produkstruktuurvereistes wanneer die vorm aan die koue kant is, en dan die vorm met die vormpers toemaak nadat die lê voltooi is om 'n sekere druk te verskaf.Op hierdie tydstip word die vorm verhit met behulp van 'n vormtemperatuurmasjien. Die gewone proses is om die temperatuur van kamertemperatuur tot 170 ℃ te verhoog, en die verhittingstempo moet aangepas word volgens verskillende produkte.Die meeste van hulle is gemaak van hierdie plastiek.Wanneer die vormtemperatuur die vasgestelde temperatuur bereik, word isolasie en drukpreservering uitgevoer om die produk by hoë temperatuur te genees.Nadat die verharding voltooi is, is dit ook nodig om 'n vormtemperatuurmasjien te gebruik om die vormtemperatuur tot normale temperatuur af te koel, en die verhittingstempo is ook ingestel op 3-5 ℃/min. Gaan dan voort met die opening van die vorm en die onttrekking van die dele.
2. Vloeistofvormende tegnologie
Vloeistofvormingstegnologie (LCM) verwys na 'n reeks saamgestelde materiaalvormende tegnologieë wat eers droë veselvoorvorms in 'n geslote vormholte plaas, en dan vloeibare hars in die vormholte spuit na vormsluiting.Onder druk vloei die hars en week die vesels.In vergelyking met die vorming van warm drukblikke, het LCM baie voordele, soos om geskik te wees vir die vervaardiging van onderdele met hoë dimensionele akkuraatheid en komplekse voorkoms;Lae vervaardigingskoste en eenvoudige werking.
Veral die hoëdruk RTM-proses wat in onlangse jare ontwikkel is, HP-RTM (High Pressure Resin Transfer Molding), afgekort as HP-RTM gietproses.Dit verwys na die gietproses van die gebruik van hoëdrukdruk om hars te meng en in te spuit in 'n vakuum verseëlde vorm wat vooraf gelê is met veselversterkte materiale en vooraf ingebedde komponente, en dan saamgestelde materiaalprodukte te verkry deur harsvloeivulling, impregnering, uitharding en ontvorm .Deur die inspuittyd te verminder, word verwag om die vervaardigingstyd van lugvaartstruktuurkomponente binne tien minute te beheer, wat 'n hoë veselinhoud en hoëprestasie-onderdelevervaardiging behaal.
Die HP-RTM-vormingsproses is een van die saamgestelde materiaalvormingsprosesse wat wyd in verskeie nywerhede gebruik word.Die voordele daarvan lê in die moontlikheid om laekoste, kort siklus, massaproduksie en hoë kwaliteit produksie (met goeie oppervlakgehalte) te bereik in vergelyking met tradisionele RTM-prosesse.Dit word wyd gebruik in verskeie industrieë soos motorvervaardiging, skeepsbou, vliegtuigvervaardiging, landboumasjinerie, spoorwegvervoer, windkragopwekking, sportgoedere, ens.
3. Termoplastiese saamgestelde materiaal vorming tegnologie
In onlangse jare het termoplastiese saamgestelde materiale 'n navorsingsbrandpunt geword op die gebied van vervaardiging van saamgestelde materiaal sowel plaaslik as internasionaal, as gevolg van hul voordele van hoë impakweerstand, hoë taaiheid, hoë skadeverdraagsaamheid en goeie hittebestandheid.Sweiswerk met termoplastiese saamgestelde materiale kan die aantal klinknael- en boutverbindings in vliegtuigstrukture aansienlik verminder, wat produksiedoeltreffendheid aansienlik verbeter en produksiekoste verlaag.Volgens Airframe Collins Aerospace, 'n eersteklas verskaffer van vliegtuigstrukture, het nie-warmgeperste blikkiesgevormde sweisbare termoplastiese strukture die potensiaal om die vervaardigingsiklus met 80% te verkort in vergelyking met metaal en termohardende saamgestelde komponente.
Die gebruik van die mees geskikte hoeveelheid materiale, die keuse van die mees ekonomiese proses, die gebruik van produkte in die toepaslike dele, die bereiking van voorafbepaalde ontwerpdoelwitte en die bereiking van die ideale prestasiekosteverhouding van produkte was nog altyd die rigting. van pogings vir saamgestelde materiaal praktisyns.Ek glo dat meer gietprosesse in die toekoms ontwikkel sal word om aan produksie-ontwerpbehoeftes te voldoen.
Pos tyd: Nov-21-2023
