Saiki, ana akeh proses manufaktur kanggo struktur material komposit, sing bisa ditrapake kanggo produksi lan manufaktur struktur sing beda-beda.Nanging, considering efficiency produksi industri lan biaya produksi industri penerbangan, utamané pesawat sipil, iku urgent kanggo nambah proses ngruwat kanggo ngurangi wektu lan biaya.Rapid Prototyping minangka cara manufaktur anyar adhedhasar prinsip pambentukan diskrit lan ditumpuk, yaiku teknologi prototipe cepet sing murah.Teknologi umum kalebu cetakan kompresi, pambentukan cairan, lan pambentukan bahan komposit termoplastik.
1. Mould pressing teknologi prototyping kanthi cepet
Teknologi prototyping cepet saka ngecor punika proses sing panggonan wis glethakaken kothong prepreg ing jamur ngecor, lan sawise jamur ditutup, kothong sing compacted lan solidified liwat panas lan meksa.Kacepetan cetakan cepet, ukuran produk akurat, lan kualitas cetakan stabil lan seragam.Digabungake karo teknologi otomatisasi, bisa entuk produksi massal, otomatisasi, lan manufaktur murah komponen struktur komposit serat karbon ing bidang penerbangan sipil.
Molding langkah:
① Entuk cetakan logam kanthi kekuatan dhuwur sing cocog karo ukuran bagean sing dibutuhake kanggo produksi, banjur pasang cetakan ing penet lan panasake.
② Preform bahan komposit sing dibutuhake menyang wangun cetakan.Preforming minangka langkah penting sing mbantu ningkatake kinerja bagean sing wis rampung.
③ Lebokake bagean preformed menyang cetakan digawe panas.Banjur kompres cetakan kanthi tekanan sing dhuwur banget, biasane saka 800psi nganti 2000psi (gumantung saka kekandelan bagean lan jinis materi sing digunakake).
④ Sawise ngeculake tekanan, copot bagean saka cetakan lan copot burr.
Keuntungan saka molding:
Kanggo macem-macem alasan, ngecor minangka teknologi populer.Bagéyan saka alesan kenapa populer amarga nggunakake bahan komposit canggih.Dibandhingake karo bagean logam, bahan kasebut asring luwih kuwat, luwih entheng, lan tahan korosi, nyebabake obyek kanthi sifat mekanik sing luwih apik.
Kauntungan liyane saka cetakan yaiku kemampuan kanggo nggawe bagean sing rumit banget.Sanajan teknologi iki ora bisa nggayuh kecepatan produksi cetakan injeksi plastik, nanging menehi bentuk geometris luwih akeh dibandhingake karo bahan komposit laminated sing khas.Dibandhingake karo cetakan injeksi plastik, uga ngidini serat sing luwih dawa, nggawe materi luwih kuwat.Mulane, ngecor bisa katon minangka lemah tengah antarane ngecor injeksi plastik lan manufaktur materi gabungan laminated.
1.1 Proses Pembentukan SMC
SMC minangka singkatan kanggo lembaran logam sing mbentuk bahan komposit, yaiku, lembaran logam sing mbentuk bahan komposit.Bahan baku utama kasusun saka benang khusus SMC, resin tak jenuh, aditif penyusutan rendah, pengisi, lan macem-macem aditif.Ing wiwitan taun 1960-an, pisanan muncul ing Eropah.Kira-kira taun 1965, Amerika Serikat lan Jepang terus-terusan ngembangake teknologi iki.Ing pungkasan taun 1980-an, China ngenalake jalur produksi lan proses produksi SMC majeng saka luar negeri.SMC nduweni kaluwihan kayata kinerja listrik sing unggul, tahan korosi, bobot entheng, lan desain teknik sing gampang lan fleksibel.Sifat mekanike bisa dibandhingake karo bahan logam tartamtu, mula akeh digunakake ing industri kayata transportasi, konstruksi, elektronik, lan teknik listrik.
1.2 Proses Pembentukan BMC
Ing taun 1961, senyawa cetakan lembaran resin tak jenuh (SMC) sing dikembangake dening Bayer AG ing Jerman diluncurake.Ing taun 1960-an, Bulk Moulding Compound (BMC) wiwit dipromosekake, uga dikenal minangka DMC (Dough Molding Compound) ing Eropah, sing ora kenthel ing tahap awal (1950-an);Miturut definisi Amerika, BMC minangka BMC sing kenthel.Sawise nampa teknologi Eropa, Jepang wis nggawe prestasi sing signifikan ing aplikasi lan pangembangan BMC, lan ing taun 1980-an, teknologi kasebut dadi diwasa banget.Nganti saiki, matriks sing digunakake ing BMC yaiku resin poliester tak jenuh.
BMC kalebu plastik thermosetting.Adhedhasar karakteristik materi, suhu tong bahan saka mesin ngecor injeksi ngirim ora dhuwur banget kanggo nggampangake aliran materi.Mulane, ing proses ngecor injeksi BMC, kontrol suhu tong minyak materi penting banget, lan sistem kontrol kudu ing Panggonan kanggo mesthekake mathuk suhu, supaya entuk suhu optimal saka bagean dipakani menyang muncung.
1.3 Polycyclopentadiene (PDCPD) ngecor
Polycyclopentadiene (PDCPD) cetakan biasane matriks murni tinimbang plastik sing dikuatake.Prinsip proses cetakan PDCPD, sing muncul ing taun 1984, kalebu kategori sing padha karo cetakan poliuretan (PU), lan pisanan dikembangake dening Amerika Serikat lan Jepang.
Telene, anak perusahaan Jepang Zeon Corporation (dumunung ing Bondues, Prancis), wis sukses banget ing riset lan pangembangan PDCPD lan operasi komersial.
Proses ngecor RIM dhewe luwih gampang kanggo ngotomatisasi lan duwe biaya tenaga kerja sing luwih murah dibandhingake karo proses kayata penyemprotan FRP, RTM, utawa SMC.Biaya cetakan sing digunakake dening PDCPD RIM luwih murah tinimbang SMC.Contone, cetakan mesin Kenworth W900L nggunakake cangkang nikel lan inti aluminium cast, karo resin Kapadhetan kurang karo gravitasi tartamtu mung 1,03, kang ora mung nyuda biaya nanging uga nyuda bobot.
1.4 Pembentukan Bahan Komposit Termoplastik Bertulang Serat Langsung Online (LFT-D)
Kira-kira taun 1990, LFT (Long Fiber Reinforced Thermoplastics Direct) dikenalake menyang pasar ing Eropa lan Amerika.Perusahaan CPI ing Amerika Serikat minangka perusahaan pertama ing donya sing ngembangake peralatan cetakan termoplastik sing diperkuat serat dawa lan teknologi sing cocog (LFT-D, Direct In Line Mixing).Iki mlebu operasi komersial ing 1991 lan dadi pimpinan global ing lapangan iki.Diffenbarcher, perusahaan Jerman, wis nyelidiki teknologi LFT-D wiwit 1989. Saiki, ana utamane LFT D, LFT Tailored (sing bisa entuk tulangan lokal adhedhasar stres struktural), lan Advanced Surface LFT-D (permukaan sing katon, permukaan sing dhuwur. mutu) teknologi.Saka perspektif garis produksi, tingkat pers Diffenbarcher dhuwur banget.Sistem ekstrusi D-LFT perusahaan Coperation Jerman ana ing posisi sing unggul ing internasional.
1.5 Teknologi Pembuatan Pengecoran Tanpa Cetakan (PCM)
PCM (Pattern less Casting Manufacturing) dikembangake dening Laser Rapid Prototyping Center of Tsinghua University.Teknologi prototyping kanthi cepet kudu ditrapake kanggo proses casting wedhi resin tradisional.Kaping pisanan, entuk model CAD casting saka model CAD bagean.File STL saka model casting CAD dilapisi kanggo njupuk informasi profil salib-bagean, kang banjur digunakake kanggo generate informasi kontrol.Sajrone proses ngecor, nozzle pisanan kanthi akurat nyemprotake adesif menyang saben lapisan wedhi kanthi kontrol komputer, nalika nozzle kapindho nyemprotake katalis ing dalan sing padha.Loro-lorone ngalami reaksi ikatan, ngalangi lapisan pasir kanthi lapisan lan mbentuk tumpukan.Wedhi ing wilayah ing ngendi adesif lan katalis bisa bebarengan dipadhetke bebarengan, dene wedhi ing wilayah liyane tetep ing negara granular.Sawise ngobati siji lapisan, lapisan sabanjure diikat, lan sawise kabeh lapisan diikat, entuk entitas spasial.Wedhi asli isih wedhi garing ing wilayah sing ora disemprot adesif, dadi luwih gampang dicopot.Kanthi ngresiki wedhi garing sing ora diresiki ing tengah, cetakan casting kanthi kekandelan tembok tartamtu bisa diduweni.Sawise nglamar utawa impregnating Paint ing lumahing utama saka cetakan wedhi, bisa digunakake kanggo pouring logam.
Titik suhu curing proses PCM biasane watara 170 ℃.Ing mbikak kadhemen nyata lan stripping kadhemen digunakake ing proses PCM beda saka ngecor.Kadhemen mbikak lan kadhemen stripping melu mboko sithik mbikak prepreg ing jamur miturut syarat struktur produk nalika jamur ing mburi kadhemen, lan banjur nutup jamur karo penet mbentuk sawise laying wis rampung kanggo nyedhiyani meksa tartamtu.Ing wektu iki, jamur wis digawe panas munggah nggunakake mesin suhu jamur, Proses biasanipun kanggo mundhakaken suhu saka suhu kamar kanggo 170 ℃, lan tingkat panas kudu diatur miturut produk beda.Paling akeh digawe saka plastik iki.Nalika suhu jamur tekan suhu sing disetel, insulasi lan pengawetan tekanan ditindakake kanggo ngobati produk ing suhu dhuwur.Sawise ngruwat wis rampung, iku uga perlu kanggo nggunakake mesin suhu jamur kanggo kelangan suhu jamur kanggo suhu normal, lan tingkat panas uga disetel ing 3-5 ℃ / min, banjur nerusake karo mbukak jamur lan extraction bagean.
2. Cairan mbentuk teknologi
Teknologi mbentuk Cairan (LCM) nuduhake seri teknologi mbentuk materi komposit sing pisanan nyeleh preforms serat garing ing rongga jamur ditutup, banjur inject resin Cairan menyang growong jamur sawise nutup jamur.Ing meksa, resin mili lan soaks serat.Dibandhingake karo proses mbentuk bisa mencet panas, LCM wis akeh kaluwihan, kayata kang cocok kanggo Manufaktur bagean karo akurasi dhuwur dimensi lan katon Komplek;Biaya produksi sing murah lan operasi sing gampang.
Utamane proses RTM tekanan dhuwur sing dikembangake ing taun-taun pungkasan, HP-RTM (High Pressure Resin Transfer Moulding), disingkat proses cetakan HP-RTM.Iku nuduhake proses ngecor nggunakake meksa dhuwur-tekanan kanggo nyampur lan inject resin menyang vakum nutup jamur wis glethakaken karo bahan dikiataken serat lan komponen wis ditempelake, lan banjur entuk produk materi gabungan liwat resin aliran Isi, impregnation, ngruwat, lan demolding. .Kanthi nyuda wektu injeksi, samesthine bisa ngontrol wektu manufaktur komponen struktural penerbangan sajrone puluhan menit, entuk konten serat sing dhuwur lan manufaktur bagean kanthi kinerja dhuwur.
Proses mbentuk HP-RTM minangka salah sawijining proses mbentuk materi komposit sing digunakake ing pirang-pirang industri.Kaluwihan kasebut ana ing kemungkinan entuk biaya murah, siklus cendhak, produksi massal, lan produksi berkualitas tinggi (kanthi kualitas permukaan sing apik) dibandhingake karo proses RTM tradisional.Iki digunakake kanthi akeh ing macem-macem industri kayata manufaktur otomotif, nggawe kapal, manufaktur pesawat, mesin pertanian, transportasi sepur, pembangkit tenaga angin, barang olahraga, lsp.
3. Teknologi mbentuk materi komposit termoplastik
Ing taun-taun pungkasan, bahan komposit termoplastik wis dadi hotspot riset ing bidang manufaktur bahan komposit ing domestik lan internasional, amarga kaluwihan saka resistance impact dhuwur, kateguhan dhuwur, toleransi karusakan dhuwur, lan resistance panas apik.Welding karo bahan komposit termoplastik bisa nyuda jumlah sambungan rivet lan bolt ing struktur pesawat, nemen nambah efficiency produksi lan ngurangi biaya produksi.Miturut Airframe Collins Aerospace, supplier kelas siji saka struktur pesawat, non-panas dipencet bisa kawangun struktur termoplastik weldable duweni potensi kanggo shorten siklus Manufaktur dening 80% dibandhingake karo logam lan thermosetting komponen komposit.
Panggunaan jumlah bahan sing paling cocog, pilihan proses sing paling ekonomis, panggunaan produk ing bagean sing cocog, nggayuh tujuan desain sing wis ditemtokake, lan entuk rasio biaya kinerja produk sing cocog wis mesthi dadi arah. upaya kanggo praktisi material komposit.Aku pracaya sing liyane pangolahan ngecor bakal dikembangaké ing mangsa kanggo nyukupi kabutuhan desain produksi.
Wektu kirim: Nov-21-2023
