Одоогийн байдлаар янз бүрийн бүтцийг үйлдвэрлэх, үйлдвэрлэхэд ашиглаж болох нийлмэл материалын бүтцийг үйлдвэрлэх олон процессууд байдаг.Гэсэн хэдий ч нисэхийн салбар, ялангуяа иргэний агаарын хөлгийн аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэлийн үр ашиг, үйлдвэрлэлийн зардлыг харгалзан цаг хугацаа, зардлыг бууруулахын тулд хатууруулах процессыг сайжруулах нь нэн чухал юм.Rapid Prototyping нь салангид болон овоолсон хэлбэрт тулгуурласан үйлдвэрлэлийн шинэ арга бөгөөд хямд өртөгтэй хурдан загвар бүтээх технологи юм.Түгээмэл технологид шахаж хэвлэх, шингэн хэлбэрт оруулах, термопластик нийлмэл материал бүрдүүлэх зэрэг орно.
1. Мөөгөнцөр дарж хурдан загвар гаргах технологи
Хэвлэх ажлыг хурдан загварчлах технологи нь хэвний хэвэнд урьдчилан бэлтгэсэн бэлдэцийг байрлуулж, хэвийг хаасны дараа халаалт, даралтаар шахаж, хатууруулдаг процесс юм.Хэвлэх хурд нь хурдан, бүтээгдэхүүний хэмжээ нь үнэн зөв, хэвний чанар нь тогтвортой, жигд байдаг.Автоматжуулалтын технологитой хослуулан иргэний агаарын тээврийн салбарт нүүрстөрөгчийн шилэн нийлмэл бүтцийн эд ангиудыг бөөнөөр үйлдвэрлэх, автоматжуулах, хямд өртөгтэй үйлдвэрлэх боломжтой.
Хэвлэх алхамууд:
① Үйлдвэрлэлд шаардлагатай эд ангиудын хэмжээст тохирсон өндөр бат бэх металл хэвийг авч, хэвийг прессэд суулгаж халаана.
② Шаардлагатай нийлмэл материалыг хэвний хэлбэрт урьдчилан бэлтгэнэ.Урьдчилан бэлтгэх нь эцсийн эд ангиудын гүйцэтгэлийг сайжруулахад тусалдаг чухал алхам юм.
③ Урьдчилан бэлтгэсэн хэсгүүдийг халаасан хэвэнд хийнэ.Дараа нь хэвийг маш өндөр даралтаар шахаж, ихэвчлэн 800psi-ээс 2000psi хооронд хэлбэлздэг (хэсгийн зузаан болон ашигласан материалын төрлөөс хамаарна).
④ Даралтыг сулласны дараа хэсгийг хэвнээс нь салгаж, хавдрыг арилгана.
Хэвлэх давуу талууд:
Төрөл бүрийн шалтгааны улмаас хэвлэх нь түгээмэл технологи юм.Энэ нь яагаад алдартай болсон шалтгааны нэг хэсэг нь дэвшилтэт нийлмэл материалыг ашигладагтай холбоотой юм.Металл эд ангитай харьцуулахад эдгээр материалууд нь ихэвчлэн илүү бат бөх, хөнгөн, зэврэлтэнд тэсвэртэй байдаг тул илүү сайн механик шинж чанартай объектуудыг бий болгодог.
Хэвний өөр нэг давуу тал нь маш нарийн төвөгтэй эд анги үйлдвэрлэх чадвар юм.Хэдийгээр энэ технологи нь хуванцар шахах хэвний үйлдвэрлэлийн хурдыг бүрэн хангаж чадахгүй ч ердийн ламинатан нийлмэл материалтай харьцуулахад илүү геометрийн хэлбэрийг өгдөг.Хуванцар шахах хэвтэй харьцуулахад энэ нь илүү урт утастай байх боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь материалыг илүү бат бөх болгодог.Тиймээс хэвлэх нь хуванцар шахах хэлбэр ба ламинатан нийлмэл материалын үйлдвэрлэлийн хоорондох дунд хэсэг гэж үзэж болно.
1.1 SMC бүрдүүлэх үйл явц
SMC нь хуудас металл үүсгэгч нийлмэл материал, өөрөөр хэлбэл хуудас металл үүсгэгч нийлмэл материал гэсэн үгийн товчлол юм.Үндсэн түүхий эд нь SMC тусгай утас, ханаагүй давирхай, агшилт багатай нэмэлтүүд, дүүргэгч, төрөл бүрийн нэмэлтүүдээс бүрддэг.1960-аад оны эхээр Европт анх гарч ирсэн.Ойролцоогоор 1965 онд АНУ, Япон энэ технологийг дараалан хөгжүүлсэн.1980-аад оны сүүлээр Хятад улс гадаадаас SMC үйлдвэрлэлийн дэвшилтэт шугам, процессыг нэвтрүүлсэн.SMC нь цахилгааны өндөр үзүүлэлттэй, зэврэлтэнд тэсвэртэй, хөнгөн жинтэй, энгийн бөгөөд уян хатан инженерийн дизайн зэрэг давуу талуудтай.Механик шинж чанараараа зарим металл материалтай харьцуулж болох тул тээвэр, барилга, электроник, цахилгаан техник зэрэг салбарт өргөн хэрэглэгддэг.
1.2 BMC бүрдүүлэх үйл явц
1961 онд Герман дахь Bayer AG-ийн боловсруулсан ханаагүй давирхайн хуудас хэвлэх нэгдэл (SMC) гарч ирэв.1960-аад онд Европт DMC (Зуурмаг зуурмагийн нэгдэл) гэгддэг Бөөнөөр цутгах нэгдэл (BMC) сурталчилж эхэлсэн бөгөөд энэ нь эхний шатанд (1950-иад он) өтгөрүүлээгүй;Америкийн тодорхойлолтоор BMC нь өтгөрүүлсэн BMC юм.Япон улс Европын технологийг хүлээн авсны дараа BMC-ийн хэрэглээ, хөгжилд ихээхэн амжилтанд хүрсэн бөгөөд 1980-аад он гэхэд технологи нь маш боловсронгуй болсон.Одоогийн байдлаар BMC-д ашигласан матриц нь ханаагүй полиэфир давирхай юм.
BMC нь термостат хуванцарт хамаардаг.Материалын шинж чанарт үндэслэн шахах хэвний машины материалын баррель температур нь материалын урсгалыг хөнгөвчлөхийн тулд хэт өндөр байх ёсгүй.Тиймээс BMC-ийн шахах хэвний процесст материалын торхны температурыг хянах нь маш чухал бөгөөд тэжээлийн хэсгээс хамгийн оновчтой температурт хүрэхийн тулд температурын тохиромжтой байдлыг хангах хяналтын систем байх ёстой. цорго.
1.3 Полициклопентадиен (PDCPD) хэвлэх
Полициклопентадиен (PDCPD) хэвлэх нь ихэвчлэн бэхжүүлсэн хуванцар биш харин цэвэр матриц юм.1984 онд үүссэн PDCPD хэвлэх үйл явцын зарчим нь полиуретан (PU) хэвлэхтэй ижил ангилалд хамаарах бөгөөд АНУ, Япон улс анх боловсруулсан.
Японы Zeon корпорацийн охин компани Telene (Францын Bondues хотод байрладаг) PDCPD болон түүний арилжааны үйл ажиллагааны судалгаа, боловсруулалтад ихээхэн амжилтанд хүрсэн.
RIM хэвлэх процесс нь өөрөө автоматжуулахад хялбар бөгөөд FRP цацах, RTM, SMC гэх мэт процессуудтай харьцуулахад хөдөлмөрийн зардал багатай байдаг.PDCPD RIM-ийн ашигладаг хэвний өртөг нь SMC-ээс хамаагүй бага байдаг.Жишээлбэл, Kenworth W900L-ийн хөдөлгүүрийн бүрээсний хэвэнд никель бүрхүүл, цутгамал хөнгөн цагааны цөм, зөвхөн 1.03 хувийн жин бүхий бага нягттай давирхайг ашигладаг бөгөөд энэ нь зардлыг бууруулаад зогсохгүй жинг бууруулдаг.
1.4 Шилэн хүчитгэсэн термопластик нийлмэл материалыг (LFT-D) онлайнаар шууд хэлбэржүүлэх
1990 онд LFT (Long Fiber Reinforced Thermoplastics Direct) нь Европ, Америкийн зах зээлд нэвтэрсэн.АНУ-ын CPI компани нь шууд шугаман нийлмэл урт шилэн хүчитгэсэн термопластик хэвлэх төхөөрөмж болон холбогдох технологийг (LFT-D, Direct In Line Mixing) хөгжүүлсэн дэлхийн анхны компани юм.Энэ нь 1991 онд арилжааны үйл ажиллагаа явуулж эхэлсэн бөгөөд энэ чиглэлээр дэлхийд тэргүүлэгч юм.Германы Diffenbarcher компани нь 1989 оноос хойш LFT-D технологийн судалгаа хийж байгаа бөгөөд одоогоор LFT D, Tailored LFT (бүтцийн ачаалал дээр тулгуурлан орон нутгийн арматурыг хийж чаддаг), Advanced Surface LFT-D (харагдах гадаргуу, өндөр гадаргуутай) голчлон үйлдвэрлэгдэж байна. чанар) технологи.Үйлдвэрлэлийн шугамын үүднээс авч үзвэл Diffenbarcher-ийн хэвлэлийн түвшин маш өндөр байна.Германы хамтын ажиллагааны компанийн D-LFT шахмал систем нь олон улсад тэргүүлэх байр суурь эзэлдэг.
1.5 Хэвгүй цутгах үйлдвэрлэлийн технологи (PCM)
PCM (Pattern less Casting Manufacturing)-ийг Цинхуа их сургуулийн Лазер хурдан загварчлалын төв боловсруулсан.Хурдан загварчлалын технологийг уламжлалт давирхайн элс цутгах процесст ашиглах ёстой.Нэгдүгээрт, CAD загвараас цутгах CAD загварыг аваарай.Цутгах CAD загварын STL файл нь хөндлөн огтлолын профайлын мэдээллийг олж авахын тулд давхаргатай бөгөөд дараа нь хяналтын мэдээллийг бий болгоход ашигладаг.Хэвлэх явцад эхний хошуу нь наалдамхай бодисыг элсний давхарга бүр дээр компьютерийн удирдлагаар үнэн зөв цацдаг бол хоёр дахь хушуу нь катализаторыг ижил замаар цацдаг.Энэ хоёр нь холбох урвалд орж, элсний давхаргыг давхаргаар нь бэхжүүлж, овоолго үүсгэдэг.Цавуу болон катализаторын хамт ажилладаг хэсгийн элс нь цуг хатуурдаг бол бусад хэсгийн элс нь мөхлөгт төлөвтэй хэвээр байна.Нэг давхаргыг хатууруулсны дараа дараагийн давхаргыг холбож, бүх давхаргыг холбосны дараа орон зайн объектыг олж авна.Анхны элс нь цавуу цацаагүй газруудад хуурай элс хэвээр байгаа тул арилгахад хялбар болгодог.Дунд хэсэгт нь хатаагүй хуурай элсийг цэвэрлэснээр тодорхой ханын зузаантай цутгамал хэв гаргаж авах боломжтой.Элсний хэвний дотоод гадаргуу дээр будаг түрхэж, шингээсний дараа метал цутгахад ашиглаж болно.
PCM процессын хатуурах температур нь ихэвчлэн 170 ℃ орчим байдаг.PCM процесст хэрэглэгдэж буй бодит хүйтнээр тавих, хүйтэн хөрс хуулалт нь хэвлэхээс ялгаатай.Хүйтэн хэвтэх, хүйтнээр хөрс хуулалт гэдэг нь хөгц нь хүйтэн төгсгөлд байх үед бүтээгдэхүүний бүтцийн шаардлагад нийцүүлэн хэвэнд аажмаар хэвтэх, дараа нь хэвлэж дууссаны дараа хэвийг хэвийг хэвлэх прессээр хааж тодорхой даралтыг бий болгоно.Энэ үед хөгцийг хөгц температурын машин ашиглан халаадаг бөгөөд ердийн процесс нь өрөөний температураас температурыг 170 ℃ хүртэл өсгөх бөгөөд халаалтын хурдыг өөр өөр бүтээгдэхүүнд тохируулан тохируулах шаардлагатай байдаг.Тэдний ихэнх нь энэ хуванцараар хийгдсэн байдаг.Мөөгөнцрийн температур тогтоосон температурт хүрэх үед бүтээгдэхүүнийг өндөр температурт хатууруулахын тулд тусгаарлагч, даралтын хамгаалалтыг хийдэг.Хатаах ажил дууссаны дараа хэвний температурыг хэвийн температурт хөргөхийн тулд хэвний температурын машин ашиглах шаардлагатай бөгөөд халаалтын хурдыг 3-5 ℃ / мин-д тохируулж, дараа нь хэвийг онгойлгож, хэсгийг нь гаргана.
2. Шингэн хэлбэржүүлэх технологи
Шингэн хэлбэржүүлэх технологи (LCM) гэдэг нь эхлээд хуурай эслэгийг битүү хэвний хөндийд байрлуулж, хэвийг хаасны дараа шингэн давирхайг хэвний хөндийд шахдаг нийлмэл материал бүрдүүлэх цуврал технологийг хэлдэг.Даралтын дор давирхай нь урсаж, утаснуудыг шингээдэг.Халуун шахалтын лааз үүсгэх процесстой харьцуулахад LCM нь өндөр хэмжээст нарийвчлалтай, нарийн төвөгтэй харагдах эд анги үйлдвэрлэхэд тохиромжтой гэх мэт олон давуу талтай;Үйлдвэрлэлийн өртөг багатай, энгийн ажиллагаатай.
Ялангуяа сүүлийн жилүүдэд бий болсон өндөр даралтын RTM процесс буюу HP-RTM (High Pressure Resin Transfer Molding), товчилсон нэрээр HP-RTM цутгах процесс.Энэ нь өндөр даралтын даралтыг ашиглан давирхайг шилэн хүчитгэсэн материал, урьдчилан суулгасан бүрэлдэхүүн хэсгүүдээр урьдчилан тавьсан вакуум битүүмжилсэн хэвэнд шахаж, дараа нь давирхайн урсгалаар дүүргэх, шингээх, хатууруулах, буулгах замаар нийлмэл материалын бүтээгдэхүүн авахыг хэлнэ. .Тарилгын хугацааг богиносгосноор нисэхийн бүтцийн эд анги үйлдвэрлэх хугацааг хэдэн арван минутын дотор хянаж, эслэгийн өндөр агууламжтай, өндөр гүйцэтгэлтэй эд анги үйлдвэрлэх боломжтой болно.
HP-RTM хэлбэржүүлэх процесс нь олон салбарт өргөн хэрэглэгддэг нийлмэл материал бүрдүүлэх процессуудын нэг юм.Үүний давуу тал нь уламжлалт RTM процессуудтай харьцуулахад хямд өртөгтэй, богино мөчлөгтэй, масс үйлдвэрлэл, өндөр чанартай (гадаргуугийн сайн чанарын) үйлдвэрлэлд хүрэх боломжтой юм.Энэ нь автомашины үйлдвэрлэл, хөлөг онгоцны үйлдвэрлэл, нисэх онгоцны үйлдвэрлэл, хөдөө аж ахуйн машин, төмөр замын тээвэр, салхины эрчим хүч үйлдвэрлэх, спортын бараа бүтээгдэхүүн гэх мэт төрөл бүрийн салбарт өргөн хэрэглэгддэг.
3. Термопластик нийлмэл материал бүрдүүлэх технологи
Сүүлийн жилүүдэд термопластик нийлмэл материалууд нь өндөр цохилтод тэсвэртэй, өндөр бат бөх чанар, эвдрэлд тэсвэртэй, халуунд тэсвэртэй зэрэг давуу талтай тул нийлмэл материалын үйлдвэрлэлийн салбарт дотоод болон гадаадад судалгааны халуун цэг болж байна.Термопластик нийлмэл материалаар гагнуур хийх нь онгоцны бүтэц дэх тав, боолтны холболтын тоог эрс багасгаж, үйлдвэрлэлийн үр ашгийг эрс сайжруулж, үйлдвэрлэлийн зардлыг бууруулдаг.Агаарын хөлгийн байгууламжийн нэгдүгээр зэрэглэлийн ханган нийлүүлэгч Airframe Collins Aerospace компанийн мэдээлснээр халуун шахалтаар гагнаж болдоггүй термопластик бүтэц нь метал болон термостат нийлмэл эд ангиудтай харьцуулахад үйлдвэрлэлийн мөчлөгийг 80%-иар богиносгох боломжтой юм.
Хамгийн тохиромжтой материалыг ашиглах, хамгийн хэмнэлттэй процессыг сонгох, бүтээгдэхүүнийг зохих хэсэгт ашиглах, урьдчилан тодорхойлсон дизайны зорилгод хүрэх, бүтээгдэхүүний гүйцэтгэлийн зардлын оновчтой харьцаанд хүрэх нь үргэлж чиг хандлага байсаар ирсэн. нийлмэл материалын мэргэжилтнүүдэд зориулсан хүчин чармайлтын .Ирээдүйд үйлдвэрлэлийн дизайны хэрэгцээг хангахын тулд илүү олон хэлбэржүүлэх процессыг боловсруулна гэдэгт би итгэж байна.
Шуудангийн цаг: 2023 оны 11-р сарын 21
