Fil-preżent, hemm ħafna proċessi ta 'manifattura għal strutturi ta' materjal kompost, li jistgħu jiġu applikati għall-produzzjoni u l-manifattura ta 'strutturi differenti.Madankollu, meta wieħed iqis l-effiċjenza tal-produzzjoni industrijali u l-ispejjeż tal-produzzjoni tal-industrija tal-avjazzjoni, speċjalment l-inġenji tal-ajru ċivili, huwa urġenti li jittejjeb il-proċess ta 'tqaddid biex jitnaqqsu l-ħin u l-ispejjeż.Rapid Prototyping huwa metodu ta 'manifattura ġdid ibbażat fuq il-prinċipji tal-iffurmar diskreti u f'munzelli, li hija teknoloġija ta' prototipi rapidi bi prezz baxx.Teknoloġiji komuni jinkludu l-iffurmar bil-kompressjoni, l-iffurmar tal-likwidu, u l-iffurmar ta 'materjal kompost termoplastiku.
1. Moffa ippressar teknoloġija ta 'prototyping rapidu
It-teknoloġija tal-prototipi mgħaġġla tal-iffurmar hija proċess li jpoġġi blanks prepreg imqiegħda minn qabel fil-moffa tal-iffurmar, u wara li l-moffa tingħalaq, il-vojt jiġu kkumpatti u solidifikati permezz tat-tisħin u l-pressjoni.Il-veloċità tal-iffurmar hija mgħaġġla, id-daqs tal-prodott huwa preċiż, u l-kwalità tal-iffurmar hija stabbli u uniformi.Flimkien mat-teknoloġija tal-awtomazzjoni, tista 'tikseb produzzjoni tal-massa, awtomazzjoni, u manifattura bi prezz baxx ta' komponenti strutturali komposti tal-fibra tal-karbonju fil-qasam tal-avjazzjoni ċivili.
Passi tal-iffurmar:
① Ikseb moffa tal-metall ta 'saħħa għolja li taqbel mad-dimensjonijiet tal-partijiet meħtieġa għall-produzzjoni, u mbagħad installa l-moffa fi pressa u saħħanha.
② Preforma l-materjali komposti meħtieġa fil-forma tal-moffa.Il-preformazzjoni hija pass kruċjali li jgħin biex itejjeb il-prestazzjoni tal-partijiet lesti.
③ Daħħal il-partijiet preformati fil-moffa msaħħna.Imbagħad ikkompressa l-moffa bi pressjoni għolja ħafna, tipikament li tvarja minn 800psi sa 2000psi (skond il-ħxuna tal-parti u t-tip ta 'materjal użat).
④ Wara li tirrilaxxa l-pressjoni, neħħi l-parti mill-moffa u neħħi kwalunkwe burrs.
Vantaġġi tal-iffurmar:
Għal diversi raġunijiet, l-iffurmar huwa teknoloġija popolari.Parti mir-raġuni għaliex hija popolari hija minħabba li juża materjali komposti avvanzati.Meta mqabbla ma 'partijiet tal-metall, dawn il-materjali huma ħafna drabi aktar b'saħħithom, eħfef, u aktar reżistenti għall-korrużjoni, li jirriżultaw f'oġġetti bi proprjetajiet mekkaniċi aħjar.
Vantaġġ ieħor tal-iffurmar huwa l-kapaċità tiegħu li jimmanifattura partijiet kumplessi ħafna.Għalkemm din it-teknoloġija ma tistax tikseb bis-sħiħ il-veloċità tal-produzzjoni tal-iffurmar tal-injezzjoni tal-plastik, tipprovdi aktar forom ġeometriċi meta mqabbla ma 'materjali komposti laminati tipiċi.Meta mqabbel mal-iffurmar tal-injezzjoni tal-plastik, jippermetti wkoll fibri itwal, li jagħmel il-materjal aktar b'saħħtu.Għalhekk, l-iffurmar jista 'jitqies bħala t-triq tan-nofs bejn l-iffurmar tal-injezzjoni tal-plastik u l-manifattura ta' materjal kompost laminat.
1.1 Proċess ta' Formazzjoni ta' SMC
SMC hija l-abbrevjazzjoni għal materjali komposti li jiffurmaw folja tal-metall, jiġifieri, materjali komposti li jiffurmaw folja tal-metall.Il-materja prima ewlenija hija magħmula minn ħajt speċjali SMC, reżina mhux saturata, addittivi li jinxtorob baxx, fillers, u addittivi varji.Fil-bidu tas-snin sittin, deher għall-ewwel darba fl-Ewropa.Madwar l-1965, l-Istati Uniti u l-Ġappun żviluppaw suċċessivament din it-teknoloġija.Fl-aħħar tas-snin tmenin, iċ-Ċina introduċiet linji u proċessi avvanzati ta 'produzzjoni SMC minn barra.SMC għandu vantaġġi bħal prestazzjoni elettrika superjuri, reżistenza għall-korrużjoni, piż ħafif, u disinn ta 'inġinerija sempliċi u flessibbli.Il-proprjetajiet mekkaniċi tiegħu jistgħu jkunu komparabbli ma 'ċerti materjali tal-metall, għalhekk huwa użat ħafna f'industriji bħat-trasport, il-kostruzzjoni, l-elettronika u l-inġinerija elettrika.
1.2 Proċess ta' Formazzjoni ta' BMC
Fl-1961, tnieda l-kompost tal-iffurmar tal-folja tar-reżina mhux saturata (SMC) żviluppat minn Bayer AG fil-Ġermanja.Fis-sittinijiet, Bulk Molding Compound (BMC) beda jiġi promoss, magħruf ukoll bħala DMC (Dough Molding Compound) fl-Ewropa, li ma kienx imħaxxen fl-istadji bikrija tiegħu (1950s);Skont id-definizzjoni Amerikana, BMC huwa BMC mħaxxen.Wara li aċċetta t-teknoloġija Ewropea, il-Ġappun għamel kisbiet sinifikanti fl-applikazzjoni u l-iżvilupp tal-BMC, u sas-snin tmenin, it-teknoloġija kienet saret matura ħafna.S'issa, il-matriċi użata fil-BMC kienet reżina tal-poliester mhux saturata.
BMC jappartjeni għal plastiks termosetting.Ibbażat fuq il-karatteristiċi tal-materjal, it-temperatura tal-kanna tal-materjal tal-magna tal-iffurmar tal-injezzjoni m'għandhiex tkun għolja wisq biex tiffaċilita l-fluss tal-materjal.Għalhekk, fil-proċess tal-iffurmar tal-injezzjoni tal-BMC, il-kontroll tat-temperatura tal-barmil tal-materjal huwa importanti ħafna, u għandha tkun fis-seħħ sistema ta 'kontroll biex tiżgura l-adegwatezza tat-temperatura, sabiex tinkiseb l-aħjar temperatura mis-sezzjoni tal-għalf sal- żennuna.
1.3 Molding tal-Polycyclopentadiene (PDCPD).
L-iffurmar tal-polycyclopentadiene (PDCPD) huwa l-aktar matriċi pura aktar milli plastik rinfurzat.Il-prinċipju tal-proċess tal-iffurmar PDCPD, li ħareġ fl-1984, jappartjeni għall-istess kategorija bħall-iffurmar tal-polyurethane (PU), u l-ewwel ġie żviluppat mill-Istati Uniti u l-Ġappun.
Telene, sussidjarja tal-kumpanija Ġappuniża Zeon Corporation (li tinsab f'Bondues, Franza), kisbet suċċess kbir fir-riċerka u l-iżvilupp tal-PDCPD u l-operazzjonijiet kummerċjali tagħha.
Il-proċess tal-iffurmar RIM innifsu huwa aktar faċli biex jiġi awtomatizzat u għandu spejjeż tax-xogħol aktar baxxi meta mqabbla ma 'proċessi bħall-bexx FRP, RTM, jew SMC.L-ispiża tal-moffa użata minn PDCPD RIM hija ħafna inqas minn dik ta 'SMC.Pereżempju, il-moffa tal-kappa tal-magna ta 'Kenworth W900L tuża qoxra tan-nikil u qalba tal-aluminju fondut, b'reżina ta' densità baxxa b'gravità speċifika ta '1.03 biss, li mhux biss tnaqqas l-ispejjeż iżda tnaqqas ukoll il-piż.
1.4 Formazzjoni Diretta Online ta 'Materjali Komposti Termoplastiku Rinfurzati bil-Fiber (LFT-D)
Madwar l-1990, LFT (Long Fiber Reinforced Thermoplastics Direct) ġie introdott fis-suq fl-Ewropa u l-Amerika.CPI Company fl-Istati Uniti hija l-ewwel kumpanija fid-dinja li tiżviluppa tagħmir għall-iffurmar termoplastiku rinfurzat b'fibra twila komposta diretta fil-linja u teknoloġija korrispondenti (LFT-D, Direct In Line Mixing).Daħlet fl-operat kummerċjali fl-1991 u hija mexxejja globali f'dan il-qasam.Diffenbarcher, kumpanija Ġermaniża, ilha tirriċerka t-teknoloġija LFT-D mill-1989. Bħalissa, hemm prinċipalment LFT D, LFT apposta (li jistgħu jiksbu rinfurzar lokali bbażat fuq stress strutturali), u Advanced Surface LFT-D (wiċċ viżibbli, wiċċ għoli kwalità) teknoloġiji.Mill-perspettiva tal-linja ta 'produzzjoni, il-livell tal-istampa ta' Diffenbarcher huwa għoli ħafna.Is-sistema ta 'estrużjoni D-LFT tal-kumpanija Ġermaniża Koperazzjoni tinsab f'pożizzjoni ta' tmexxija internazzjonalment.
1.5 Teknoloġija tal-Manifattura tal-Ikkastjar mingħajr Moffa (PCM)
PCM (Pattern less Casting Manufacturing) huwa żviluppat miċ-Ċentru tal-Prototipi Rapidi tal-Laser tal-Università ta 'Tsinghua.It-teknoloġija tal-prototipi mgħaġġla għandha tiġi applikata għal proċessi tradizzjonali tal-ikkastjar tar-ramel tar-reżina.L-ewwelnett, akkwista l-mudell CAD tal-ikkastjar mill-mudell CAD tal-parti.Il-fajl STL tal-mudell CAD tal-ikkastjar huwa f'saffi biex tinkiseb informazzjoni tal-profil trasversali, li mbagħad tintuża biex tiġġenera informazzjoni ta 'kontroll.Matul il-proċess tal-iffurmar, l-ewwel żennuna tisprejja b'mod preċiż il-kolla fuq kull saff ta 'ramel permezz ta' kontroll tal-kompjuter, filwaqt li t-tieni żennuna tisprejja l-katalist tul l-istess mogħdija.It-tnejn jgħaddu minn reazzjoni ta 'twaħħil, jissolidifikaw is-saff tar-ramel b'saff u jiffurmaw munzell.Ir-ramel fiż-żona fejn il-kolla u l-katalist jaħdmu flimkien huwa solidifikat flimkien, filwaqt li r-ramel f'żoni oħra jibqa 'fi stat granulari.Wara li tfejjaq saff wieħed, is-saff li jmiss jiġi magħqud, u wara li s-saffi kollha jkunu mwaħħla, tinkiseb entità spazjali.Ir-ramel oriġinali għadu ramel niexef f'żoni fejn l-adeżiv ma jiġix sprejjat, li jagħmilha aktar faċli biex jitneħħa.Billi tnaddaf ir-ramel niexef mhux imqadded fin-nofs, tista 'tinkiseb moffa tal-ikkastjar b'ċerta ħxuna tal-ħajt.Wara li tiġi applikata jew mimlija żebgħa fuq il-wiċċ ta 'ġewwa tal-moffa tar-ramel, tista' tintuża għat-tferrigħ tal-metall.
Il-punt tat-temperatura tat-tqaddid tal-proċess PCM huwa ġeneralment madwar 170 ℃.It-tqegħid tal-kesħa attwali u t-tqaxxir kiesaħ użat fil-proċess PCM huwa differenti mill-iffurmar.It-tqegħid kiesaħ u t-tqaxxir kiesaħ jinvolvi gradwalment it-tqegħid tal-prepreg fuq il-moffa skont ir-rekwiżiti tal-istruttura tal-prodott meta l-moffa tkun fit-tarf kiesaħ, u mbagħad tagħlaq il-moffa bl-istampa li tifforma wara li titlesta t-tqegħid biex tipprovdi ċerta pressjoni.F'dan iż-żmien, il-moffa tissaħħan bl-użu ta 'magna tat-temperatura tal-moffa, Il-proċess tas-soltu huwa li tgħolli t-temperatura mit-temperatura tal-kamra għal 170 ℃, u r-rata tat-tisħin jeħtieġ li tiġi aġġustata skont prodotti differenti.Ħafna minnhom huma magħmula minn dan il-plastik.Meta t-temperatura tal-moffa tilħaq it-temperatura stabbilita, l-insulazzjoni u l-preservazzjoni tal-pressjoni jitwettqu biex tfejjaq il-prodott f'temperatura għolja.Wara li jitlesta t-tqaddid, huwa wkoll meħtieġ li tuża magna tat-temperatura tal-moffa biex tkessaħ it-temperatura tal-moffa għal temperatura normali, u r-rata tat-tisħin hija wkoll stabbilita għal 3-5 ℃ / min, Imbagħad ipproċedi bil-ftuħ tal-moffa u l-estrazzjoni tal-parti.
2. Teknoloġija li jiffurmaw likwidu
It-teknoloġija tal-iffurmar tal-likwidu (LCM) tirreferi għal serje ta 'teknoloġiji li jiffurmaw materjal kompost li l-ewwel ipoġġu preformi tal-fibra niexfa f'kavità tal-moffa magħluqa, imbagħad injetta reżina likwida fil-kavità tal-moffa wara l-għeluq tal-moffa.Taħt pressjoni, ir-reżina tgħaddi u tixxarrab il-fibri.Meta mqabbel mal-proċess tal-iffurmar tal-bott tal-ippressar bis-sħana, LCM għandu ħafna vantaġġi, bħal li huwa adattat għall-manifattura ta 'partijiet bi preċiżjoni dimensjonali għolja u dehra kumplessa;Spiża baxxa tal-manifattura u tħaddim sempliċi.
Speċjalment il-proċess RTM ta 'pressjoni għolja żviluppat f'dawn l-aħħar snin, HP-RTM (Moulding ta' Trasferiment tar-Raża ta 'Pressjoni Għolja), imqassar bħala proċess ta' molding HP-RTM.Tirreferi għall-proċess tal-iffurmar tal-użu ta 'pressjoni ta' pressjoni għolja biex tħallat u tinjetta reżina f'moffa ssiġillata bil-vakwu mqiegħda minn qabel b'materjali rinfurzati bil-fibra u komponenti inkorporati minn qabel, u mbagħad jinkisbu prodotti ta 'materjal kompost permezz ta' mili tal-fluss tar-reżina, impregnazzjoni, ikkurar u demolding .Billi tnaqqas il-ħin tal-injezzjoni, huwa mistenni li jikkontrolla l-ħin tal-manifattura tal-komponenti strutturali tal-avjazzjoni fi żmien għexieren ta 'minuti, u jinkiseb kontenut għoli ta' fibra u manifattura ta 'partijiet ta' prestazzjoni għolja.
Il-proċess tal-iffurmar HP-RTM huwa wieħed mill-proċessi tal-iffurmar tal-materjal kompost użat ħafna f'diversi industriji.Il-vantaġġi tiegħu jinsabu fil-possibbiltà li tinkiseb produzzjoni bi prezz baxx, ċiklu qasir, produzzjoni tal-massa, u produzzjoni ta 'kwalità għolja (bi kwalità tajba tal-wiċċ) meta mqabbla ma' proċessi RTM tradizzjonali.Huwa użat ħafna f'diversi industriji bħall-manifattura tal-karozzi, bini tal-vapuri, manifattura ta 'inġenji tal-ajru, makkinarju agrikolu, trasport ferrovjarju, ġenerazzjoni ta' enerġija mir-riħ, oġġetti sportivi, eċċ.
3. Teknoloġija li tifforma materjal kompost termoplastiku
F'dawn l-aħħar snin, materjali komposti termoplastiku saru hotspot ta 'riċerka fil-qasam tal-manifattura ta' materjal kompost kemm domestikament kif ukoll internazzjonalment, minħabba l-vantaġġi tagħhom ta 'reżistenza għall-impatt għolja, toughness għolja, tolleranza għolja għall-ħsara, u reżistenza tajba għas-sħana.L-iwweldjar b'materjali komposti termoplastiku jista 'jnaqqas b'mod sinifikanti n-numru ta' konnessjonijiet irbattuti u boltijiet fl-istrutturi tal-inġenji tal-ajru, itejjeb ħafna l-effiċjenza tal-produzzjoni u jnaqqas l-ispejjeż tal-produzzjoni.Skond Airframe Collins Aerospace, fornitur ta 'l-ewwel klassi ta' strutturi ta 'inġenji ta' l-ajru, strutturi termoplastiku li jistgħu jiġu ssaldjati ffurmati ta 'bott ippressat bis-sħana għandhom il-potenzjal li jqassru ċ-ċiklu tal-manifattura bi 80% meta mqabbla ma' komponenti komposti tal-metall u termosetting.
L-użu tal-aktar ammont adattat ta 'materjali, l-għażla tal-proċess l-aktar ekonomiku, l-użu ta' prodotti fil-partijiet xierqa, il-kisba ta 'għanijiet ta' disinn predeterminati, u l-kisba tal-proporzjon tal-ispiża tal-prestazzjoni ideali tal-prodotti dejjem kienu d-direzzjoni ta' sforzi għall-prattikanti tal-materjal kompost.Nemmen li aktar proċessi tal-iffurmar se jiġu żviluppati fil-futur biex jissodisfaw il-ħtiġijiet tad-disinn tal-produzzjoni.
Ħin tal-post: Nov-21-2023
