Ayeuna, aya seueur prosés manufaktur pikeun struktur bahan komposit, anu tiasa diterapkeun kana produksi sareng manufaktur struktur anu béda.Nanging, ningal efisiensi produksi industri sareng biaya produksi industri penerbangan, khususna pesawat sipil, penting pisan pikeun ningkatkeun prosés curing pikeun ngirangan waktos sareng biaya.Rapid Prototyping mangrupikeun metode manufaktur énggal dumasar kana prinsip ngabentuk diskrit sareng tumpukan, nyaéta téknologi prototyping gancang béaya rendah.Téknologi umum kalebet cetakan komprési, ngabentuk cair, sareng ngabentuk bahan komposit termoplastik.
1. Kapang mencét téhnologi prototyping gancang
Téknologi prototyping gancang tina molding nyaéta prosés anu nempatkeun prepreg blanks prepreg dina kapang molding, sarta sanggeus kapang ditutup, blanks nu compacted na solidified ngaliwatan pemanasan sarta tekanan.Laju molding gancang, ukuran produk akurat, sareng kualitas cetakan stabil sareng seragam.Digabungkeun jeung téhnologi automation, éta bisa ngahontal produksi masal, automation, sarta manufaktur béaya rendah komponén struktural komposit serat karbon dina widang aviation sipil.
Léngkah molding:
① Kéngingkeun kapang logam kakuatan tinggi anu cocog sareng diménsi bagian anu diperyogikeun pikeun produksi, teras pasang kapang dina pencét sareng panaskeun.
② Preform bahan komposit diperlukeun kana bentuk kapang.Preforming mangrupakeun hambalan krusial nu mantuan ngaronjatkeun kinerja bagian rengse.
③ Selapkeun bagian preformed kana kapang dipanaskeun.Teras komprési kapang dina tekanan anu luhur pisan, biasana mimitian ti 800psi dugi ka 2000psi (gumantung kana ketebalan bagian sareng jinis bahan anu dianggo).
④ Saatos ngaleupaskeun tekanan, cabut bagian tina kapang sareng cabut burrs.
Kaunggulan tina molding:
Pikeun sagala rupa alesan, molding mangrupakeun téhnologi populér.Bagian tina alesan kunaon éta populér nyaéta kusabab ngagunakeun bahan komposit canggih.Dibandingkeun jeung bagian logam, bahan ieu mindeng kuat, torek, sarta leuwih tahan korosi, hasilna objék mibanda sipat mékanis hadé.
Kauntungan sejen tina molding nyaeta kamampuhna pikeun ngahasilkeun bagian pisan kompléks.Sanajan téhnologi ieu teu bisa pinuh ngahontal laju produksi molding suntik plastik, éta nyadiakeun leuwih wangun geometri dibandingkeun bahan komposit laminated has.Dibandingkeun sareng molding suntik plastik, éta ogé ngamungkinkeun serat anu langkung panjang, ngajantenkeun bahanna langkung kuat.Ku alatan éta, molding bisa ditempo salaku taneuh tengah antara molding suntik plastik jeung manufaktur bahan komposit laminated.
1.1 SMC Ngabentuk Prosés
SMC nyaéta singketan pikeun lambaran logam ngabentuk bahan komposit, nyaéta, lambaran logam ngabentuk bahan komposit.Bahan baku utama diwangun ku benang husus SMC, résin teu jenuh, aditif shrinkage low, fillers, sarta sagala rupa aditif.Dina awal 1960-an, éta mimiti muncul di Éropa.Kira-kira taun 1965, Amérika Serikat sareng Jepang berturut-turut ngembangkeun téknologi ieu.Dina ahir taun 1980-an, Cina ngenalkeun jalur produksi SMC canggih sareng prosés ti luar negeri.SMC boga kaunggulan kayaning kinerja listrik punjul, résistansi korosi, beurat hampang, sarta desain rékayasa basajan tur fléksibel.Sipat mékanisna tiasa dibandingkeun sareng bahan logam anu tangtu, janten seueur dianggo dina industri sapertos transportasi, konstruksi, éléktronika, sareng rékayasa listrik.
1.2 BMC Ngabentuk Prosés
Dina 1961, sanyawa molding lambar résin teu jenuh (SMC) dikembangkeun ku Bayer AG di Jerman diluncurkeun.Dina taun 1960-an, Bulk Molding Compound (BMC) mimiti diwanohkeun, ogé katelah DMC (Dough Molding Compound) di Éropa, anu henteu kandel dina tahap awalna (1950-an);Nurutkeun kana definisi Amérika, BMC mangrupakeun BMC thickened.Saatos nampi téknologi Éropa, Jepang parantos ngahontal prestasi anu signifikan dina aplikasi sareng pamekaran BMC, sareng ku taun 1980-an, téknologi éta parantos dewasa pisan.Sajauh ieu, matriks anu dianggo dina BMC nyaéta résin poliéster teu jenuh.
BMC milik plastik thermosetting.Dumasar ciri bahan, suhu tong bahan tina mesin suntik molding teu kudu luhur teuing pikeun mempermudah aliran bahan.Ku alatan éta, dina prosés injection molding of BMC, ngadalikeun hawa tina tong bahan pohara penting, sarta sistem kontrol kudu di tempat pikeun mastikeun suitability tina hawa, guna ngahontal suhu optimal ti bagian dahar ka nozzle.
1.3 Polycyclopentadiene (PDCPD) molding
Polycyclopentadiene (PDCPD) molding lolobana mangrupa matriks murni tinimbang plastik bertulang.Prinsip prosés molding PDCPD, nu mecenghul di 1984, milik kategori sarua salaku polyurethane (PU) molding, sarta munggaran dimekarkeun ku Amérika Serikat jeung Jepang.
Telene, anak perusahaan Jepang Zeon Corporation (lokasina di Bondues, Perancis), parantos ngahontal kasuksésan hébat dina panalungtikan sareng pamekaran PDCPD sareng operasi komersilna.
Prosés molding RIM sorangan leuwih gampang pikeun ngajadikeun otomatis tur boga ongkos kuli handap dibandingkeun prosés kayaning FRP nyemprot, RTM, atawa SMC.Biaya kapang anu dianggo ku PDCPD RIM langkung handap tibatan SMC.Contona, kapang engine tiung tina Kenworth W900L ngagunakeun cangkang nikel jeung tuang inti aluminium, kalawan résin dénsitas low kalawan gravitasi husus wungkul 1,03, nu teu ukur ngurangan biaya tapi ogé ngurangan beurat.
1.4 Ngabentuk Langsung Online Bahan Komposit Termoplastik Dikuatan Serat (LFT-D)
Kira-kira taun 1990, LFT (Long Fiber Reinforced Thermoplastics Direct) diwanohkeun ka pasar di Éropa sareng Amérika.Perusahaan CPI di Amérika Serikat mangrupikeun perusahaan munggaran di dunya anu ngembangkeun langsung dina garis komposit serat panjang anu diperkuat alat-alat cetakan termoplastik sareng téknologi anu cocog (LFT-D, Direct In Line Mixing).Ieu diasupkeun operasi komérsial di 1991 sarta mangrupakeun pamimpin global dina widang ieu.Diffenbarcher, hiji pausahaan Jerman, geus nalungtik téhnologi LFT-D saprak 1989. Ayeuna, aya utamana LFT D, Tailored LFT (anu bisa ngahontal tulangan lokal dumasar kana stress struktural), sarta Advanced Surface LFT-D (beungeut katempo, permukaan luhur). kualitas) téknologi.Tina sudut pandang jalur produksi, tingkat pencét Diffenbarcher luhur pisan.Sistem ékstrusi D-LFT perusahaan Jerman Coperation aya dina posisi anu unggul sacara internasional.
1.5 Téhnologi Pabrikan Casting Mouldless (PCM)
PCM (Pola kirang Casting Manufaktur) dikembangkeun ku Laser Rapid Prototyping Center of Tsinghua Universitas.Téknologi prototyping gancang kedah diterapkeun kana prosés tuang keusik résin tradisional.Firstly, ménta model casting CAD ti model bagian CAD.File STL model casting CAD ieu layered pikeun ménta inpo profil cross-sectional, nu lajeng dipaké pikeun ngahasilkeun informasi kontrol.Salila prosés molding, nozzle kahiji akurat sprays napel kana unggal lapisan keusik ku kontrol komputer, sedengkeun nozzle kadua sprays katalis sapanjang jalur anu sarua.Duanana ngalaman réaksi beungkeutan, solidifying lapisan pasir ku lapisan sarta ngabentuk tihang.Keusik di wewengkon mana napel jeung katalis gawé babarengan ieu solidified babarengan, sedengkeun pasir di wewengkon séjén tetep dina kaayaan granular.Saatos curing hiji lapisan, lapisan salajengna kabeungkeut, sarta sanggeus kabeh lapisan kabeungkeut, hiji éntitas spasial dicandak.Keusik aslina masih keusik garing di wewengkon mana napel teu disemprot, sahingga leuwih gampang pikeun nyabut.Ku meresihan kaluar keusik garing uncured di tengah, hiji kapang casting kalawan ketebalan témbok tangtu bisa diala.Saatos nerapkeun atanapi impregnating cet dina beungeut jero kapang keusik, éta bisa dipaké pikeun tuang logam.
Titik suhu curing tina prosés PCM biasana sakitar 170 ℃.The peletakan tiis sabenerna sarta stripping tiis dipaké dina prosés PCM béda ti molding.Peletakan tiis tur stripping tiis ngalibatkeun laun peletakan prepreg dina kapang nurutkeun sarat struktur produk nalika kapang dina tungtung tiis, lajeng nutup kapang jeung pencét ngabentuk sanggeus peletakan geus réngsé nyadiakeun tekanan tangtu.Dina waktu ieu, kapang dipanaskeun nepi maké mesin suhu kapang, Prosés dawam nyaéta pikeun ngangkat hawa tina suhu kamar ka 170 ℃, sarta laju pemanasan perlu disaluyukeun nurutkeun produk béda.Seuseueurna didamel tina plastik ieu.Nalika suhu kapang ngahontal suhu set, insulasi sareng pelestarian tekanan dilaksanakeun pikeun ngubaran produk dina suhu anu luhur.Saatos curing geus réngsé, éta ogé perlu ngagunakeun mesin hawa kapang pikeun niiskeun suhu kapang kana suhu normal, sarta laju pemanasan ogé diatur dina 3-5 ℃ / mnt, Lajeng lumangsungna kalawan bubuka kapang jeung ékstraksi bagian.
2. Cairan ngabentuk téhnologi
Téknologi ngabentuk cair (LCM) nujul kana séri téknologi ngabentuk bahan komposit anu mimiti nempatkeun preforms serat garing dina rohangan kapang katutup, teras nyuntik résin cair kana rohangan kapang saatos panutupanana kapang.Dina tekenan, résin ngalir tur soaks serat.Dibandingkeun jeung prosés ngabentuk bisa mencét panas, LCM boga loba kaunggulan, kayaning keur cocog pikeun manufaktur bagian kalawan akurasi diménsi tinggi na penampilan kompléks;Biaya manufaktur low jeung operasi basajan.
Utamana prosés RTM-tekanan luhur dimekarkeun dina taun panganyarna, HP-RTM (High Pressure Resin Transfer Molding), disingget salaku prosés molding HP-RTM.Ieu nujul kana prosés molding ngagunakeun tekanan-tekanan tinggi nyampur jeung nyuntik résin kana vakum disegel kapang pre diteundeun kalawan serat bertulang bahan jeung komponén pre-embedded, lajeng meunangkeun produk bahan komposit ngaliwatan aliran résin keusikan, impregnation, curing, sarta demolding. .Ku ngurangan waktu suntik, éta diperkirakeun ngadalikeun waktu manufaktur komponén struktural aviation dina puluhan menit, achieving eusi serat tinggi jeung-kinerja tinggi manufaktur bagian.
Proses ngabentuk HP-RTM mangrupikeun salah sahiji prosés ngabentuk bahan komposit anu seueur dianggo dina sababaraha industri.Kaunggulan na perenahna di kamungkinan achieving béaya rendah, siklus pondok, produksi masal, jeung produksi kualitas luhur (kalawan kualitas permukaan alus) dibandingkeun prosés RTM tradisional.Hal ieu loba dipaké dina sagala rupa industri kayaning manufaktur otomotif, shipbuilding, manufaktur pesawat, mesin tatanén, angkutan karéta api, generasi kakuatan angin, barang olahraga, jsb
3. Thermoplastic bahan komposit ngabentuk téhnologi
Dina taun anyar, bahan komposit thermoplastic geus jadi hotspot panalungtikan dina widang manufaktur bahan komposit duanana domestik jeung internasional, alatan kaunggulan maranéhanana résistansi dampak tinggi, kateguhan tinggi, kasabaran karuksakan tinggi, sarta lalawanan panas alus.Las sareng bahan komposit termoplastik tiasa sacara signifikan ngirangan jumlah sambungan rivet sareng baut dina struktur pesawat, ningkatkeun efisiensi produksi sareng ngirangan biaya produksi.Numutkeun Airframe Collins Aerospace, a supplier-kelas munggaran struktur pesawat, non-panas dipencet bisa kabentuk weldable struktur thermoplastic boga potensi pikeun shorten siklus manufaktur ku 80% dibandingkeun logam jeung thermosetting komponén komposit.
Pamakéan jumlah bahan anu paling cocog, pilihan prosés anu paling ekonomis, pamakean produk dina bagian anu pas, ngahontal tujuan desain anu tos ditangtukeun, sareng pencapaian rasio biaya kinerja idéal produk sok janten arah. usaha pikeun praktisi bahan komposit.Kuring yakin yén prosés molding leuwih bakal dimekarkeun dina mangsa nu bakal datang pikeun minuhan kaperluan desain produksi.
waktos pos: Nov-21-2023
