Akopọ ti Imọ-ẹrọ Prototyping Rapid fun Awọn ohun elo Apapo

Ni bayi, ọpọlọpọ awọn ilana iṣelọpọ wa fun awọn ẹya ohun elo akojọpọ, eyiti o le lo si iṣelọpọ ati iṣelọpọ ti awọn ẹya oriṣiriṣi.Sibẹsibẹ, ni imọran ṣiṣe iṣelọpọ ile-iṣẹ ati awọn idiyele iṣelọpọ ti ile-iṣẹ ọkọ ofurufu, paapaa ọkọ ofurufu ti ara ilu, o jẹ iyara lati mu ilọsiwaju ilana imularada lati dinku akoko ati awọn idiyele.Prototyping iyara jẹ ọna iṣelọpọ tuntun ti o da lori awọn ipilẹ ti ọtọtọ ati dida tolera, eyiti o jẹ imọ-ẹrọ iṣelọpọ iyara ti idiyele kekere.Awọn imọ-ẹrọ ti o wọpọ pẹlu imudọgba funmorawon, dida omi, ati ohun elo idapọpọ thermoplastic.

1. Mimu titẹ dekun prototyping ọna ẹrọ
Imọ-ẹrọ prototyping iyara ti igbáti jẹ ilana ti o gbe awọn ṣofo prepreg ti a ti sọ tẹlẹ sinu apẹrẹ mimu, ati lẹhin mimu ti wa ni pipade, awọn òfo ti dipọ ati di mimọ nipasẹ alapapo ati titẹ.Iyara mimu naa yara, iwọn ọja naa jẹ deede, ati didara mimu jẹ iduroṣinṣin ati aṣọ.Ni idapọ pẹlu imọ-ẹrọ adaṣe, o le ṣaṣeyọri iṣelọpọ ibi-pupọ, adaṣe, ati iṣelọpọ idiyele kekere ti awọn ohun elo igbekalẹ okun erogba ni aaye ti ọkọ ofurufu ilu.

Awọn igbesẹ didimu:
① Gba apẹrẹ irin ti o ni agbara ti o ni ibamu pẹlu awọn iwọn ti awọn ẹya ti a beere fun iṣelọpọ, ati lẹhinna fi sori ẹrọ mimu ni titẹ kan ki o gbona.
② Ṣeto awọn ohun elo idapọmọra ti a beere sinu apẹrẹ ti mimu.Preforming jẹ igbesẹ pataki kan ti o ṣe iranlọwọ mu iṣẹ ṣiṣe ti awọn apakan ti pari.
③ Fi awọn ẹya ti a ti kọ tẹlẹ sinu mimu ti o gbona.Lẹhinna rọpọ apẹrẹ ni titẹ giga pupọ, ni igbagbogbo lati 800psi si 2000psi (da lori sisanra ti apakan ati iru ohun elo ti a lo).
④ Lẹhin itusilẹ titẹ, yọ apakan kuro lati apẹrẹ ki o yọ eyikeyi burrs kuro.

Awọn anfani ti mimu:
Fun awọn idi oriṣiriṣi, didimu jẹ imọ-ẹrọ olokiki.Apakan ti idi ti o fi jẹ olokiki jẹ nitori pe o nlo awọn ohun elo idapọmọra to ti ni ilọsiwaju.Ti a ṣe afiwe si awọn ẹya irin, awọn ohun elo wọnyi nigbagbogbo ni okun sii, fẹẹrẹfẹ, ati sooro ipata diẹ sii, ti o yọrisi awọn nkan pẹlu awọn ohun-ini ẹrọ to dara julọ.
Anfani miiran ti sisọ ni agbara rẹ lati ṣe awọn ẹya eka pupọ.Botilẹjẹpe imọ-ẹrọ yii ko le ṣaṣeyọri ni kikun iyara iṣelọpọ ti mimu abẹrẹ ṣiṣu, o pese awọn apẹrẹ jiometirika diẹ sii ni akawe si awọn ohun elo akojọpọ laminated aṣoju.Ti a ṣe afiwe si mimu abẹrẹ ṣiṣu, o tun ngbanilaaye fun awọn okun gigun, ṣiṣe ohun elo naa ni okun sii.Nitorinaa, mimu ni a le rii bi ilẹ aarin laarin ṣiṣatunṣe abẹrẹ ṣiṣu ati iṣelọpọ ohun elo akojọpọ laminated.

1.1 SMC Ṣiṣe ilana
SMC ni abbreviation fun dì irin lara awọn ohun elo apapo, ti o jẹ, dì irin lara awọn ohun elo eroja.Awọn ohun elo aise akọkọ jẹ ti yarn pataki SMC, resini ti ko ni irẹwẹsi, awọn afikun isunki kekere, awọn kikun, ati awọn afikun oriṣiriṣi.Ni ibẹrẹ 1960, o kọkọ farahan ni Yuroopu.Ni ayika 1965, Amẹrika ati Japan ni aṣeyọri ni idagbasoke imọ-ẹrọ yii.Ni awọn ipari 1980, China ṣafihan awọn laini iṣelọpọ SMC ti ilọsiwaju ati awọn ilana lati odi.SMC ni awọn anfani bii iṣẹ ṣiṣe itanna ti o ga julọ, resistance ipata, iwuwo ina, ati irọrun ati apẹrẹ imọ-ẹrọ rọ.Awọn ohun-ini ẹrọ rẹ le jẹ afiwera si awọn ohun elo irin kan, nitorinaa o jẹ lilo pupọ ni awọn ile-iṣẹ bii gbigbe, ikole, ẹrọ itanna, ati ẹrọ itanna.

1.2 BMC Ṣiṣe ilana
Ni ọdun 1961, ohun elo idọti dì resini ti ko ni irẹwẹsi (SMC) ti o dagbasoke nipasẹ Bayer AG ni Germany ti ṣe ifilọlẹ.Ni awọn ọdun 1960, Bulk Molding Compound (BMC) bẹrẹ si ni igbega, ti a tun mọ ni DMC (Dough Molding Compound) ni Yuroopu, eyiti ko nipọn ni awọn ipele ibẹrẹ rẹ (1950s);Gẹgẹbi itumọ Amẹrika, BMC jẹ BMC ti o nipọn.Lẹhin gbigba imọ-ẹrọ Yuroopu, Japan ti ṣe awọn aṣeyọri pataki ninu ohun elo ati idagbasoke BMC, ati nipasẹ awọn ọdun 1980, imọ-ẹrọ naa ti dagba pupọ.Titi di isisiyi, matrix ti a lo ninu BMC ti jẹ resini polyester ti ko ni irẹwẹsi.

BMC jẹ ti awọn pilasitik thermosetting.Da lori awọn abuda ohun elo, iwọn otutu ti agba ohun elo ti ẹrọ mimu abẹrẹ ko yẹ ki o ga ju lati dẹrọ ṣiṣan ohun elo.Nitorinaa, ninu ilana imudọgba abẹrẹ ti BMC, iṣakoso iwọn otutu ti agba ohun elo jẹ pataki pupọ, ati pe eto iṣakoso gbọdọ wa ni aye lati rii daju pe iwọn otutu naa yẹ, lati le ṣaṣeyọri iwọn otutu ti o dara julọ lati apakan ifunni si nozzle.

1.3 Polycyclopentadiene (PDCPD) igbáti
Polycyclopentadiene (PDCPD) igbáti jẹ okeene matrix mimọ kuku ju ṣiṣu ti a fikun.Ilana ilana imudọgba PDCPD, eyiti o jade ni ọdun 1984, jẹ ti ẹya kanna bi mimu polyurethane (PU), ati ni idagbasoke akọkọ nipasẹ Amẹrika ati Japan.
Telene, oniranlọwọ ti ile-iṣẹ Japanese Zeon Corporation (ti o wa ni Bondues, France), ti ṣaṣeyọri aṣeyọri nla ninu iwadii ati idagbasoke ti PDCPD ati awọn iṣẹ iṣowo rẹ.
Ilana mimu RIM funrararẹ rọrun lati ṣe adaṣe ati pe o ni awọn idiyele laala kekere ni akawe si awọn ilana bii fifa FRP, RTM, tabi SMC.Iye owo mimu ti PDCPD RIM lo jẹ kekere pupọ ju ti SMC lọ.Fun apẹẹrẹ, apẹrẹ hood engine ti Kenworth W900L nlo ikarahun nickel ati simẹnti aluminiomu mojuto, pẹlu resini iwuwo kekere pẹlu walẹ kan pato ti 1.03 nikan, eyiti kii ṣe idinku awọn idiyele nikan ṣugbọn tun dinku iwuwo.

1.4 Taara lori Ayelujara Fọọmu Awọn Ohun elo Apapo Imudara Okun Fiber (LFT-D)
Ni ayika 1990, LFT (Long Fiber Reinforced Thermoplastics Direct) ni a ṣe afihan si ọja ni Yuroopu ati Amẹrika.Ile-iṣẹ CPI ni Orilẹ Amẹrika jẹ ile-iṣẹ akọkọ ni agbaye lati ṣe idagbasoke taara ni ila apapo okun gigun ti a fi agbara mu ohun elo imudọgba thermoplastic ati imọ-ẹrọ ti o baamu (LFT-D, Dapọ Laini Taara).O wọ iṣẹ iṣowo ni ọdun 1991 ati pe o jẹ oludari agbaye ni aaye yii.Diffenbarcher, ile-iṣẹ Jamani kan, ti n ṣe iwadii imọ-ẹrọ LFT-D lati ọdun 1989. Lọwọlọwọ, o wa ni pataki LFT D, LFT Ti o ni ibamu (eyiti o le ṣe aṣeyọri imudara agbegbe ti o da lori aapọn igbekale), ati Ilọsiwaju Ilẹ LFT-D (oju ti o han, dada giga didara) awọn imọ-ẹrọ.Lati irisi laini iṣelọpọ, ipele titẹ Diffenbarcher ga pupọ.Eto extrusion D-LFT ti ile-iṣẹ Ifowosowopo German wa ni ipo asiwaju agbaye.

1.5 Imọ-ẹrọ Ṣiṣẹda Simẹnti Alailẹgbẹ (PCM)
PCM (Apẹrẹ kere iṣelọpọ Simẹnti) jẹ idagbasoke nipasẹ Ile-iṣẹ Afọwọkọ Laser Rapid Prototyping ti Ile-ẹkọ giga Tsinghua.Imọ-ẹrọ prototyping iyara yẹ ki o lo si awọn ilana simẹnti resini ibile.Ni akọkọ, gba awoṣe CAD simẹnti lati inu awoṣe CAD apakan.Faili STL ti awoṣe CAD simẹnti jẹ siwa lati gba alaye profaili apakan-agbelebu, eyiti o jẹ lilo lati ṣe ipilẹṣẹ alaye iṣakoso.Lakoko ilana imudọgba, nozzle akọkọ n fo awọn alemora ni deede si ori ilẹ iyanrin kọọkan nipasẹ iṣakoso kọnputa, lakoko ti nozzle keji n fọ ayase naa ni ọna kanna.Awọn mejeeji faragba kan imora lenu, solidifying awọn iyanrin Layer nipa Layer ati lara kan opoplopo.Iyanrin ti o wa ni agbegbe ibi ti alemora ati ayase ṣiṣẹ pọ ti wa ni imudara pọ, nigba ti iyanrin ni awọn agbegbe miiran maa wa ni ipo granular kan.Lẹhin imularada Layer kan, ipele ti o tẹle ti wa ni asopọ, ati lẹhin gbogbo awọn fẹlẹfẹlẹ ti wa ni asopọ, nkan ti aye ti gba.Iyanrin atilẹba ṣi tun jẹ iyanrin gbigbẹ ni awọn agbegbe nibiti a ko ṣe itọpa alemora, ti o jẹ ki o rọrun lati yọ kuro.Nipa sisọ iyanrin gbigbẹ ti ko ni arosọ ni aarin, mimu simẹnti pẹlu sisanra ogiri kan le ṣee gba.Lẹhin lilo tabi impregnating kun lori inu inu ti apẹrẹ iyanrin, o le ṣee lo fun sisọ irin.

Ojutu iwọn otutu imularada ti ilana PCM jẹ igbagbogbo ni ayika 170 ℃.Ipilẹ tutu gangan ati idinku tutu ti a lo ninu ilana PCM yatọ si mimu.Gbigbe tutu ati yiyọ tutu jẹ pẹlu fifisilẹ prepreg lori apẹrẹ ni ibamu si awọn ibeere igbekalẹ ọja nigbati mimu ba wa ni opin tutu, ati lẹhinna pipade mimu pẹlu titẹ titẹ lẹhin fifisilẹ ti pari lati pese titẹ kan.Ni akoko yii, mimu naa jẹ kikan ni lilo ẹrọ iwọn otutu mimu, ilana deede ni lati gbe iwọn otutu soke lati iwọn otutu yara si 170 ℃, ati pe oṣuwọn alapapo nilo lati tunṣe ni ibamu si awọn ọja oriṣiriṣi.Pupọ ninu wọn ni a fi ṣe ṣiṣu yii.Nigbati iwọn otutu mimu ba de iwọn otutu ti a ṣeto, idabobo ati itọju titẹ ni a ṣe lati ṣe arowoto ọja ni iwọn otutu giga.Lẹhin imularada ti pari, o tun jẹ dandan lati lo ẹrọ iwọn otutu mimu lati tutu iwọn otutu mimu si iwọn otutu deede, ati pe oṣuwọn alapapo tun ṣeto ni 3-5 ℃ / min, Lẹhinna tẹsiwaju pẹlu ṣiṣi mimu ati isediwon apakan.

2. Liquid lara ọna ẹrọ
Imọ-ẹrọ dida omi (LCM) tọka si lẹsẹsẹ awọn ohun elo idapọmọra awọn imọ-ẹrọ ti o gbe awọn asọtẹlẹ okun gbigbẹ ni akọkọ sinu iho mimu ti o ni pipade, lẹhinna ta omi resini sinu iho mimu lẹhin pipade mimu.Labẹ titẹ, resini n ṣàn ati ki o rọ awọn okun.Ti a ṣe afiwe si titẹ gbigbona le ṣe ilana ilana, LCM ni ọpọlọpọ awọn anfani, gẹgẹ bi o dara fun awọn ẹya iṣelọpọ pẹlu iṣedede iwọn giga ati irisi eka;Iye owo iṣelọpọ kekere ati iṣẹ ti o rọrun.
Paapa ilana RTM giga ti o ni idagbasoke ni awọn ọdun aipẹ, HP-RTM (High Pressure Resin Transfer Molding), abbreviated bi ilana imudọgba HP-RTM.O tọka si ilana imudọgba ti lilo titẹ agbara-giga lati dapọ ati ki o fi resini sinu igbale ti a fi edidi imudani ti a fi sii pẹlu awọn ohun elo fikun okun ati awọn paati ti a fi sii tẹlẹ, ati lẹhinna gba awọn ọja ohun elo apapo nipasẹ kikun sisan resini, impregnation, curing, and demolding .Nipa idinku akoko abẹrẹ, o nireti lati ṣakoso akoko iṣelọpọ ti awọn paati igbekale ọkọ ofurufu laarin awọn mewa iṣẹju, iyọrisi akoonu okun giga ati iṣelọpọ awọn ẹya iṣẹ ṣiṣe giga.
Ilana dida HP-RTM jẹ ọkan ninu awọn ilana iṣelọpọ ohun elo apapo ni lilo pupọ ni awọn ile-iṣẹ lọpọlọpọ.Awọn anfani rẹ wa ni iṣeeṣe ti iyọrisi idiyele kekere, kukuru kukuru, iṣelọpọ ibi-pupọ, ati iṣelọpọ didara giga (pẹlu didara dada ti o dara) ni akawe si awọn ilana RTM ibile.O ti wa ni lilo pupọ ni awọn ile-iṣẹ lọpọlọpọ gẹgẹbi iṣelọpọ adaṣe, gbigbe ọkọ oju omi, iṣelọpọ ọkọ ofurufu, ẹrọ ogbin, gbigbe ọkọ oju-irin, iran agbara afẹfẹ, awọn ẹru ere idaraya, bbl

3. Thermoplastic eroja ohun elo lara ọna ẹrọ
Ni awọn ọdun aipẹ, awọn ohun elo idapọmọra thermoplastic ti di ibi-iwadii iwadi ni aaye ti iṣelọpọ ohun elo idapọmọra mejeeji ni ile ati ni kariaye, nitori awọn anfani wọn ti ipa ipa giga, lile lile, ifarada ibajẹ giga, ati resistance ooru to dara.Alurinmorin pẹlu awọn ohun elo idapọmọra thermoplastic le dinku nọmba awọn rivet ati awọn asopọ boluti ni awọn ẹya ọkọ ofurufu, imudarasi ṣiṣe iṣelọpọ pupọ ati idinku awọn idiyele iṣelọpọ.Gẹgẹbi Airframe Collins Aerospace, olutaja kilasi akọkọ ti awọn ẹya ọkọ ofurufu, titẹ ti ko gbona le ṣe agbekalẹ awọn ẹya thermoplastic weldable ni agbara lati kuru ọna iṣelọpọ nipasẹ 80% ni akawe si irin ati awọn paati idapọmọra thermosetting.
Lilo iye ti o dara julọ ti awọn ohun elo, yiyan ilana ti ọrọ-aje julọ, lilo awọn ọja ni awọn apakan ti o yẹ, aṣeyọri ti awọn ibi-afẹde apẹrẹ ti a ti pinnu tẹlẹ, ati aṣeyọri ti ipin idiyele iṣẹ ṣiṣe pipe ti awọn ọja nigbagbogbo jẹ itọsọna. ti akitiyan fun awọn oṣiṣẹ ohun elo apapo.Mo gbagbọ pe awọn ilana imudọgba diẹ sii yoo ni idagbasoke ni ọjọ iwaju lati pade awọn iwulo apẹrẹ iṣelọpọ.


Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu kọkanla-21-2023