Дар айни замон, бисёр равандҳои истеҳсолии сохторҳои маводи таркибӣ вуҷуд доранд, ки онҳоро дар истеҳсол ва истеҳсоли сохторҳои гуногун истифода бурдан мумкин аст.Бо вуҷуди ин, бо назардошти самаранокии истеҳсолоти саноатӣ ва хароҷоти истеҳсолии саноати авиатсия, махсусан ҳавопаймоҳои гражданӣ, барои кам кардани вақт ва хароҷот барои беҳтар кардани раванди табобат зарур аст.Rapid Prototyping як усули нави истеҳсолот аст, ки ба принсипҳои ташаккули дискретӣ ва stacked асос ёфтааст, ки технологияи прототипсозии босуръати арзон мебошад.Технологияҳои маъмул қолаби фишурдасозӣ, ташаккули моеъ ва ташаккули маводи таркибии термопластикиро дар бар мегиранд.
1. қолаби пахшкунии технологияи прототипи босуръати
Технологияи прототипсозии босуръати қолабӣ равандест, ки бланкаҳои қаблан гузошташударо дар қолаби қолабӣ ҷойгир мекунанд ва пас аз пӯшидани қолаб, бланкаҳо тавассути гармкунӣ ва фишор фишурда мешаванд ва мустаҳкам карда мешаванд.Суръати шаклсозӣ зуд аст, андозаи маҳсулот дақиқ аст ва сифати қолаб устувор ва яксон аст.Дар якҷоягӣ бо технологияи автоматикунонӣ, он метавонад ба истеҳсоли оммавӣ, автоматизатсия ва истеҳсоли арзони ҷузъҳои сохтории нахи карбон дар соҳаи авиатсияи гражданӣ ноил шавад.
Қадамҳои ташаккул:
① Як қолаби металлии қавӣ, ки ба андозаҳои қисмҳои барои истеҳсол зарурӣ мувофиқат мекунад, гиред ва сипас қолабро дар пресс насб кунед ва гарм кунед.
② Маводҳои таркибии заруриро ба шакли қолаб омода кунед.Пешниҳодкунӣ як қадами муҳимест, ки ба беҳтар кардани кори қисмҳои тайёр мусоидат мекунад.
③ Қисмҳои пешакӣ сохташударо ба қолаби тафсон гузоред.Сипас қолабро бо фишори хеле баланд, маъмулан аз 800psi то 2000psi (вобаста ба ғафсии қисм ва навъи маводи истифодашуда) фишурда кунед.
④ Пас аз озод кардани фишор, қисмро аз қолаб хориҷ кунед ва ҳама буришҳоро тоза кунед.
Афзалиятҳои шаклдиҳӣ:
Бо сабабҳои гуногун, қолабсозӣ як технологияи маъмул аст.Як қисми сабаби маъмул будани он дар он аст, ки он маводи пешрафтаи композитиро истифода мебарад.Дар муқоиса бо қисмҳои металлӣ, ин маводҳо аксар вақт қавӣ, сабуктар ва ба зангзанӣ тобоваранд, ки дар натиҷа объектҳои дорои хосиятҳои механикии беҳтар мебошанд.
Бартарии дигари колибрезй кобилияти тайёр кардани кисмхои хеле мураккаб мебошад.Гарчанде ки ин технология наметавонад суръати истеҳсоли қолаби тазриқии пластикиро пурра ба даст орад, он дар муқоиса бо маводҳои таркибии ламинатӣ шаклҳои геометрии бештар медиҳад.Дар муқоиса бо қолаби тазриқи пластикӣ, он инчунин имкон медиҳад, ки нахҳои дарозтар дошта, маводро мустаҳкамтар кунанд.Аз ин рӯ, қолабро метавон ҳамчун заминаи миёна байни қолаби тазриқи пластикӣ ва истеҳсоли маводи таркибии ламинатӣ дидан мумкин аст.
1.1 Раванди ташаккули SMC
SMC ихтисораи металлии варақаи масолеҳи таркибӣ мебошад, яъне маводи таркибии варақи металлӣ.Ашьёи хоми асосй аз риштаи махсуси SMC, қатрони сернашуда, иловаҳои пасти паст, пуркунанда ва иловаҳои гуногун иборатанд.Дар аввали солҳои 1960, он бори аввал дар Аврупо пайдо шуд.Тақрибан дар соли 1965, Иёлоти Муттаҳида ва Ҷопон пай дар пай ин технологияро таҳия карданд.Дар охири солҳои 1980-ум, Чин хатҳои пешрафтаи истеҳсолӣ ва равандҳои SMC-ро аз хориҷа ҷорӣ кард.SMC дорои бартариҳо, аз қабили иҷрои аълои барқ, муқовимат ба зангзанӣ, вазни сабук ва тарҳи муҳандисии оддӣ ва чандир мебошад.Хусусиятҳои механикии он метавонад бо баъзе маводҳои металлӣ муқоиса карда шавад, аз ин рӯ он дар соҳаҳои ба монанди нақлиёт, сохтмон, электроника ва муҳандисии электротехникӣ васеъ истифода мешавад.
1.2 Раванди ташаккули BMC
Дар соли 1961 омехтаи қолаби варақи қатрони тофта (SMC), ки аз ҷониби Bayer AG дар Олмон таҳия шудааст, ба кор андохта шуд.Дар солҳои 1960-ум таблиғоти Bulk Molding Compound (BMC) оғоз шуд, ки бо номи DMC (Dough Moulding Compound) дар Аврупо низ маълум аст, ки дар марҳилаҳои аввали худ ғафс нашуда буд (1950);Тибқи таърифи амрикоӣ, BMC як BMC ғафсшуда аст.Пас аз қабули технологияи аврупоӣ, Ҷопон дар татбиқ ва таҳияи BMC дастовардҳои назаррас ба даст овард ва дар солҳои 1980, технология хеле пухта шуд.То ба ҳол, матритсае, ки дар BMC истифода мешавад, қатрони полиэстери тофташуда буд.
BMC ба пластмассаҳои гармидиҳанда тааллуқ дорад.Дар асоси хусусиятҳои моддӣ, ҳарорати зарфи моддии мошини қолаби сӯзандору набояд аз ҳад зиёд баланд бошад, то ҷараёни маводро осон кунад.Аз ин рӯ, дар раванди қолаби тазриқи BMC, назорати ҳарорати баррел моддӣ хеле муҳим аст ва системаи назорат бояд барои таъмини мувофиқати ҳарорат мавҷуд бошад, то ҳарорати оптималиро аз қисмати ғизо то ба сопло.
1.3 Шаблонкунии полисиклопентадиен (PDCPD).
Шакли полисиклопентадиен (PDCPD) на аз пластикаи мустаҳкамшуда асосан матритсаи пок аст.Принсипи раванди қолаби PDCPD, ки соли 1984 пайдо шудааст, ба ҳамон категорияи қолаби полиуретан (PU) тааллуқ дорад ва бори аввал аз ҷониби Иёлоти Муттаҳида ва Ҷопон таҳия шудааст.
Telene, филиали ширкати японии Zeon Corporation (воқеъ дар Bondues, Фаронса) дар таҳқиқот ва таҳияи PDCPD ва амалиёти тиҷоратии он муваффақияти калон ба даст овард.
Худи раванди қолаби RIM автоматӣ кардан осонтар аст ва дар муқоиса бо равандҳое ба монанди пошидани FRP, RTM ё SMC хароҷоти меҳнат камтар аст.Арзиши қолаби аз ҷониби PDCPD RIM истифодашаванда нисбат ба SMC хеле пасттар аст.Масалан, қолаби сарпӯши муҳаррики Kenworth W900L аз қабати никел ва ядрои алюминийи рехташуда бо қатрони зичии паст бо вазни хоси ҳамагӣ 1,03 истифода мебарад, ки на танҳо хароҷотро кам мекунад, балки вазнро низ кам мекунад.
1.4 Ташаккули мустақими онлайни маводи таркибии термопластикии нахи мустаҳкам (LFT-D)
Тақрибан соли 1990, LFT (Long Fiber Reinforced Thermoplastics Direct) ба бозор дар Аврупо ва Амрико ворид карда шуд.Ширкати CPI дар Иёлоти Муттаҳида аввалин ширкат дар ҷаҳон аст, ки таҷҳизоти қолаби термопластикии пурқуввати термопластикӣ ва технологияи мувофиқро (LFT-D, Direct In Line Mixing) таҳия мекунад.Он соли 1991 ба фаъолияти тиҷоратӣ ворид шуд ва пешвои ҷаҳонӣ дар ин соҳа мебошад.Diffenbarcher, як ширкати олмонӣ, аз соли 1989 ба таҳқиқи технологияи LFT-D машғул аст. Дар ҳоли ҳозир, асосан LFT D, Tailored LFT (ки метавонад ба таҳкими маҳаллӣ дар асоси фишори сохторӣ ноил шавад) ва Advanced Surface LFT-D (сатҳи намоён, сатҳи баланд) мавҷуданд. сифат) технология.Аз нуқтаи назари хатти истеҳсолӣ, сатҳи пресси Диффенбарчер хеле баланд аст.Системаи экструзионии D-LFT-и ширкати олмонӣ дар сатҳи байналмилалӣ дар мавқеи пешсаф аст.
1.5 Технологияи истеҳсоли рехтагарии бе қолаб (PCM)
PCM (Pattern less Casting Manufacturing) аз ҷониби Маркази прототипсозии босуръати лазерии Донишгоҳи Тсинхуа таҳия шудааст.Технологияи прототипсозии босуръат бояд ба равандҳои анъанавии рехтани реги қатрон татбиқ карда шавад.Аввалан, модели рехтагарии CAD-ро аз қисми модели CAD гиред.Файли STL-и модели CAD-и кастинг барои ба даст овардани маълумоти профили байнисоҳавӣ, ки баъдан барои тавлиди иттилооти назоратӣ истифода мешавад, қабатбандӣ карда мешавад.Дар ҷараёни қолибкашӣ, сопло аввал бо назорати компютер илтиёмро ба ҳар як қабати қум дақиқ мепошад, дар ҳоле ки сопло дуюм катализаторро дар ҳамон роҳ мепошад.Ҳарду ба реаксияи пайвастшавӣ дучор мешаванд, қабати қумро ба қабат мустаҳкам мекунанд ва як чӯбро ташкил медиҳанд.Реги дар минтақае, ки илтиёмӣ ва катализатор якҷоя кор мекунанд, якҷоя сахт мешавад, дар ҳоле ки қум дар дигар минтақаҳо дар ҳолати доғдор мемонад.Пас аз муолиҷаи як қабат, қабати дигар пайваст карда мешавад ва пас аз пайваст кардани ҳама қабатҳо, як ҷузъи фазоӣ ба даст меояд.Реги аслӣ дар ҷойҳое, ки илтиёмӣ пошида нашудааст, реги хушк аст ва тоза кардани онро осон мекунад.Бо тоза кардани реги хушки хушкнашудаи мобайн як қолаби рехтагарӣ бо ғафсии муайяни девор ба даст овардан мумкин аст.Пас аз пошидан ё импрегнатсия кардани ранг дар рӯи дохили қолаби қум, онро барои рехтани металл истифода бурдан мумкин аст.
Нуқтаи ҳарорати муолиҷаи раванди PCM одатан тақрибан 170 ℃ аст.Ҷойгиркунии воқеии сард ва рахи хунук, ки дар раванди PCM истифода мешавад, аз қолабӣ фарқ мекунад.Гузоштани сард ва рахи хунук тадриҷан гузоштани препрегро дар қолаби мувофиқи талаботи сохтори маҳсулот, вақте ки қолаб дар охири хунук аст, дар бар мегирад ва пас аз анҷом додани гузоштан бо фишори муайян пӯшидани қолабро бо пресси шаклгиранда дар бар мегирад.Дар айни замон, қолаб бо истифода аз мошини ҳарорати қолаб гарм карда мешавад, Раванди муқаррарӣ баланд бардоштани ҳарорат аз ҳарорати хонагӣ то 170 ℃ аст ва суръати гармидиҳӣ бояд мувофиқи маҳсулоти гуногун танзим карда шавад.Аксари онҳо аз ин пластикӣ сохта шудаанд.Вақте ки ҳарорати қолаб ба ҳарорати муқарраршуда мерасад, изолятсия ва нигоҳдории фишор барои коркарди маҳсулот дар ҳарорати баланд анҷом дода мешавад.Пас аз анҷом додани табобат, инчунин бояд мошини ҳарорати қолабро барои хунук кардани ҳарорати қолаб ба ҳарорати муқаррарӣ истифода бурд ва суръати гармидиҳӣ низ дар 3-5 ℃/дақ муқаррар карда мешавад, Пас кушодани қолаб ва истихроҷи қисмро идома диҳед.
2. Технологияи ташаккули моеъ
Технологияи ташаккули моеъ (LCM) ба як қатор технологияҳои ташаккули маводи таркибӣ дахл дорад, ки дар аввал преформаҳои нахи хушкро дар холигии қолаби пӯшида ҷойгир мекунанд ва пас аз бастани қолаб қатрони моеъро ба холигии қолаб ворид мекунанд.Дар зери фишор, қатрон ҷорӣ шуда, нахҳоро тар мекунад.Дар муқоиса бо фишори гармии раванди ташаккул, LCM бартариҳои зиёд дорад, ба монанди барои истеҳсоли қисмҳо бо дақиқии андозааш баланд ва намуди мураккаб;Арзиши пасти истеҳсолот ва кори оддӣ.
Хусусан раванди RTM-фишори баланд, ки дар солҳои охир таҳия шудааст, HP-RTM (High Pressure Resin Moulding), ихтисоршуда ҳамчун раванди қолаби HP-RTM.Он ба раванди шаклбандии истифодаи фишори баланд барои омехта кардан ва ворид кардани қатрон ба қолаби мӯҳршудаи вакуумӣ, ки бо маводи мустаҳкамшудаи нах ва ҷузъҳои қаблан воридшуда гузошта шудааст ва сипас ба даст овардани маҳсулоти таркибии маводи таркибӣ тавассути пур кардани ҷараёни қатрон, импрегнатсия, муолиҷа ва рехтан дахл дорад. .Бо кам кардани вақти сӯзандору, интизор меравад, ки вақти истеҳсоли ҷузъҳои сохтории авиатсионӣ дар тӯли даҳҳо дақиқа назорат карда, ба миқдори баланди нах ва истеҳсоли қисмҳои баландсифат ноил шавад.
Раванди ташаккули HP-RTM яке аз равандҳои ташаккули маводи таркибӣ мебошад, ки дар соҳаҳои гуногун васеъ истифода мешавад.Афзалиятҳои он дар муқоиса бо равандҳои анъанавии RTM имкони ба даст овардани арзиши кам, давраи кӯтоҳ, истеҳсоли оммавӣ ва истеҳсоли баландсифат (бо сифати хуби рӯизаминӣ) мебошанд.Он дар соҳаҳои мухталиф, аз қабили мошинсозӣ, киштисозӣ, ҳавопаймосозӣ, мошинҳои кишоварзӣ, нақлиёти роҳи оҳан, тавлиди нерӯи шамол, молҳои варзишӣ ва ғайра васеъ истифода мешавад.
3. Технологияи ташаккули маводи таркибии термопластикӣ
Дар солҳои охир, маводи таркибии термопластикӣ бо сабаби бартариятҳои муқовимати баланди таъсир, муқовимати баланд, таҳаммулпазирии баланди зарар ва муқовимати хуби гармӣ дар соҳаи истеҳсоли маводи таркибӣ ҳам дар дохили кишвар ва ҳам дар сатҳи байналмилалӣ ба як нуқтаи тадқиқотӣ табдил ёфтанд.Кафшер бо масолеҳи таркибии термопластикӣ метавонад шумораи пайвастҳои ривет ва болтро дар сохторҳои ҳавопаймо ба таври назаррас коҳиш дода, самаранокии истеҳсолотро хеле беҳтар ва хароҷоти истеҳсолиро кам кунад.Тибқи иттилои Airframe Collins Aerospace, як таъминкунандаи дараҷаи якуми сохторҳои ҳавопаймоӣ, сохторҳои термопластикии кафшершаванда, ки бо фишори гарм сохта нашудаанд, имкон доранд, ки давраи истеҳсолиро дар муқоиса бо ҷузъҳои таркибии металлӣ ва термопластикӣ 80% кӯтоҳ кунанд.
Истифодаи миқдори мувофиқтарини мавод, интихоби раванди сарфакорона, истифодаи маҳсулот дар қисмҳои мувофиқ, ноил шудан ба ҳадафҳои тарҳрезии пешакӣ ва ноил шудан ба таносуби идеалии арзиши аслии маҳсулот ҳамеша самт буд. аз саъю кушиш барои тачрибачиёни масолех.Ман боварӣ дорам, ки дар оянда барои қонеъ кардани ниёзҳои тарҳрезии истеҳсолӣ равандҳои бештари шаклсозӣ таҳия карда мешаванд.
Вақти фиристодан: Ноябр-21-2023
