Gweithiodd y gwneuthurwr o Galiffornia ACPT Inc. gyda chyflenwr y peiriant i sefydlu llinell gynhyrchu lled-awtomatig arloesol gyda pheiriant weindio ffilament awtomatig. #workinprogress #Awtomeiddio
Defnyddir siafftiau gyriant cyfansawdd ffibr carbon ACPT mewn amrywiaeth o ddiwydiannau. Ffynhonnell y llun, pob delwedd: Roth Composite Machinery
Ers blynyddoedd lawer, mae gwneuthurwr deunydd cyfansawdd Advanced Composites Products & Technology Inc. (Huntington Beach ACPT, California, UDA) wedi ymrwymo i ddatblygu a pherffeithio dyluniad ei siafft gyriant cyfansawdd ffibr carbon-deunydd cyfansawdd ffibr carbon neu bibell fetel fawr sy'n cysylltu'r rhannau blaen a chefn Y system gyrru o dan y rhan fwyaf o gerbydau. Er eu bod yn cael eu defnyddio i ddechrau yn y maes modurol, mae'r cydrannau amlswyddogaethol hyn hefyd yn cael eu defnyddio'n helaeth mewn cymwysiadau morol, masnachol, ynni gwynt, amddiffyn, awyrofod a diwydiannol. Dros y blynyddoedd, mae ACPT wedi gweld cynnydd cyson yn y galw am siafftiau gyriant cyfansawdd ffibr carbon. Wrth i'r galw barhau i dyfu, cydnabu ACPT yr angen i gynhyrchu nifer fwy o siafftiau gyrru gydag effeithlonrwydd gweithgynhyrchu uwch - cannoedd o'r un siafftiau bob wythnos - a arweiniodd at arloesiadau newydd mewn awtomeiddio ac, yn y pen draw, sefydlu cyfleusterau newydd.
Yn ôl ACPT, y rheswm dros y galw cynyddol am siafftiau gyrru yw bod gan siafftiau gyrru ffibr carbon gyfuniad unigryw o swyddogaethau o'u cymharu â siafftiau gyriant metel, megis gallu trorym uwch, galluoedd RPM uwch, gwell dibynadwyedd, pwysau ysgafnach, ac mae'n tueddu i ddadelfennu i ffibr carbon cymharol ddiniwed o dan effaith uchel a lleihau sŵn, dirgryniad a garwedd (NVH).
Yn ogystal, o gymharu â siafftiau gyriant dur traddodiadol, adroddir y gall siafftiau gyriant ffibr carbon mewn ceir a tryciau gynyddu marchnerth olwynion cefn cerbydau o fwy na 5%, yn bennaf oherwydd y màs cylchdroi ysgafnach o ddeunyddiau cyfansawdd. O'i gymharu â dur, gall y siafft yrru ffibr carbon ysgafn amsugno mwy o effaith a bod â chynhwysedd torque uwch, a all drosglwyddo mwy o bŵer injan i'r olwynion heb achosi i'r teiars lithro neu wahanu oddi wrth y ffordd.
Ers blynyddoedd lawer, mae ACPT wedi bod yn cynhyrchu siafftiau gyriant cyfansawdd ffibr carbon trwy weindio ffilament yn ei ffatri yng Nghaliffornia. Er mwyn ehangu i'r lefel ofynnol, mae angen cynyddu maint y cyfleusterau, gwella offer cynhyrchu, a symleiddio rheolaeth prosesau ac arolygu ansawdd trwy symud cyfrifoldebau o dechnegwyr dynol i brosesau awtomataidd cymaint â phosibl. Er mwyn cyflawni'r nodau hyn, penderfynodd ACPT adeiladu ail gyfleuster cynhyrchu a'i arfogi â lefel uwch o awtomeiddio.
Mae ACPT yn gweithio gyda chwsmeriaid yn y diwydiannau modurol, amddiffyn, morol a diwydiannol i ddylunio siafftiau gyrru yn unol â'u hanghenion.
Sefydlodd ACPT y cyfleuster cynhyrchu newydd hwn yn Schofield, Wisconsin, UDA i leihau'r ymyrraeth ar gynhyrchu siafftiau gyrru yn ystod y broses 1.5 mlynedd o ddylunio, adeiladu, prynu a gosod ffatrïoedd ac offer cynhyrchu newydd, y mae 10 mis ohonynt wedi'u neilltuo i Adeiladu, dosbarthu a gosod systemau dirwyn ffilament awtomatig.
Mae pob cam o'r broses gynhyrchu siafft yrru cyfansawdd yn cael ei werthuso'n awtomatig: dirwyn ffilament, cynnwys resin a rheolaeth gwlychu, halltu popty (gan gynnwys amser a rheolaeth tymheredd), tynnu rhannau o'r mandrel, a phrosesu rhwng pob cam proses Mandrel. Fodd bynnag, oherwydd rhesymau cyllidebol ac angen ACPT am system symudol lai parhaol i ganiatáu nifer gyfyngedig o arbrofion Ymchwil a Datblygu os oedd angen, gwrthododd ddefnyddio systemau awtomeiddio nenbontydd uwchben neu lawr fel opsiwn.
Ar ôl trafod gyda chyflenwyr lluosog, yr ateb terfynol oedd system gynhyrchu dwy ran: math 1, rîl ffilament awtomatig dwy-echel gyda cherti dirwyn lluosog o Roth Composite Machinery (Stephenburg, yr Almaen) System weindio; At hynny, nid yw'n system awtomataidd sefydlog, ond yn system trin gwerthyd lled-awtomatig a gynlluniwyd gan Globe Machine Manufacturing Co (Tacoma, Washington, UDA).
Dywedodd ACPT mai un o brif fanteision a gofynion system weindio ffilament Roth yw ei allu awtomeiddio profedig, sydd wedi'i gynllunio i ganiatáu i ddau werthyd gynhyrchu rhannau ar yr un pryd. Mae hyn yn arbennig o bwysig o ystyried bod angen newidiadau deunydd lluosog ar siafft yrru perchnogol ACPT. Er mwyn torri, edafu ac ailgysylltu gwahanol ffibrau yn awtomatig ac â llaw bob tro y bydd y deunydd yn cael ei newid, mae swyddogaeth Torri ac Atodi Crwydro Roth (RCA) yn galluogi'r peiriant weindio i newid deunyddiau yn awtomatig trwy ei gartiau gweithgynhyrchu lluosog. Gall bath resin Roth a thechnoleg lluniadu ffibr hefyd sicrhau cymhareb gwlychu ffibr i resin fanwl gywir heb or-dirlawnder, gan ganiatáu i'r weindiwr redeg yn gyflymach na chwythwyr traddodiadol heb wastraffu gormod o resin. Ar ôl cwblhau'r dirwyn i ben, bydd y peiriant dirwyn i ben yn datgysylltu'r mandrel a'r rhannau o'r peiriant weindio yn awtomatig.
Mae'r system weindio ei hun yn awtomataidd, ond mae'n dal i adael rhan fawr o brosesu a symud y mandrel rhwng pob cam gweithgynhyrchu, a wnaethpwyd yn flaenorol â llaw. Mae hyn yn cynnwys paratoi'r mandrelau noeth a'u cysylltu â'r peiriant weindio, symud y mandrel gyda'r rhannau clwyf i'r ffwrn i'w halltu, symud y mandrel gyda'r rhannau wedi'u halltu, a thynnu'r rhannau o'r mandrel. Fel ateb, datblygodd Globe Machine Manufacturing Co broses yn cynnwys cyfres o drolïau a gynlluniwyd i ddarparu ar gyfer y mandrel a leolir ar y troli. Defnyddir y system gylchdroi yn y cart i osod y mandrel fel y gellir ei symud i mewn ac allan o'r weindiwr a'r echdynnwr, a'i gylchdroi'n barhaus tra bod y rhannau'n cael eu gwlychu gan y resin a'u halltu yn y popty.
Mae'r troliau mandrel hyn yn cael eu symud o un orsaf i'r llall, gyda chymorth dwy set o freichiau cludo wedi'u gosod ar y ddaear - un set ar y coiler a'r llall yn y system echdynnu integredig - gyda'r mandrel Mae'r drol yn symud mewn ffordd gydlynol, ac yn cymryd gweddill echel pob proses. Mae'r chuck arfer ar y drol yn clampio ac yn rhyddhau'r werthyd yn awtomatig, mewn cydweithrediad â'r chuck awtomatig ar y peiriant Roth.
Cynulliad tanc resin trachywiredd dwy-echel Roth. Mae'r system wedi'i chynllunio ar gyfer dwy brif siafft o ddeunyddiau cyfansawdd a'i gludo i gar dirwyn deunydd pwrpasol.
Yn ogystal â'r system drosglwyddo mandrel hon, mae Globe hefyd yn darparu dwy ffwrn halltu. Ar ôl halltu ac echdynnu mandrel, trosglwyddir y rhannau i beiriant torri hyd manwl gywir, ac yna system reoli rifiadol ar gyfer prosesu pennau'r tiwb, ac yna glanhau a chymhwyso gludiog gan ddefnyddio ffitiadau'r wasg. Mae profion torque, sicrhau ansawdd ac olrhain cynnyrch yn cael eu cwblhau cyn pecynnu a chludo ar gyfer cwsmeriaid defnydd terfynol.
Yn ôl ACPT, agwedd bwysig ar y broses yw ei gallu i olrhain a chofnodi data megis tymheredd cyfleuster, lefel lleithder, tensiwn ffibr, cyflymder ffibr, a thymheredd resin ar gyfer pob grŵp dirwyn. Mae'r wybodaeth hon yn cael ei storio ar gyfer systemau arolygu ansawdd cynnyrch neu olrhain cynhyrchu, ac mae'n caniatáu i weithredwyr addasu amodau cynhyrchu pan fo angen.
Disgrifir y broses gyfan a ddatblygwyd gan Globe fel “lled-awtomataidd” oherwydd mae'n ofynnol o hyd i weithredwr dynol wasgu botwm i gychwyn dilyniant y broses a symud y drol i mewn ac allan o'r popty â llaw. Yn ôl ACPT, mae Globe yn rhagweld lefel uwch o awtomeiddio ar gyfer y system yn y dyfodol.
Mae system Roth yn cynnwys dau werthyd a thri char weindio annibynnol. Mae pob troli weindio wedi'i gynllunio ar gyfer cludo gwahanol ddeunyddiau cyfansawdd yn awtomatig. Mae'r deunydd cyfansawdd yn cael ei gymhwyso i'r ddau werthyd ar yr un pryd.
Ar ôl y flwyddyn gyntaf o gynhyrchu yn y ffatri newydd, dywedodd ACPT fod yr offer wedi dangos yn llwyddiannus y gall gyflawni ei dargedau cynhyrchu wrth arbed llafur a deunyddiau a darparu cynhyrchion o ansawdd uchel yn gyson. Mae'r cwmni'n gobeithio cydweithredu â Globe a Roth eto mewn prosiectau awtomeiddio yn y dyfodol.
For more information, please contact ACPT President Ryan Clampitt (rclamptt@acpt.com), Roth Composite Machinery National Sales Manager Joseph Jansen (joej@roth-usa.com) or Advanced Composite Equipment Director Jim Martin at Globe Machine Manufacturing Co. (JimM@globemachine.com).
Ar ôl mwy na 30 mlynedd o ddatblygiad, mae integreiddio in-situ ar fin cyflawni ei addewid i ddileu caewyr ac awtoclafau, a gwireddu corff amlswyddogaethol integredig.
Mae cyfaint uned uchel a gofynion pwysau isel casinau batri bws trydan wedi hyrwyddo datblygiad systemau resin epocsi pwrpasol TRB Lightweight Structures a llinellau cynhyrchu cyfansawdd awtomataidd.
Atebodd arloeswr prosesu di-awtoclaf mewn cymwysiadau awyrofod ateb cymwys ond brwdfrydig: Ydw!
Amser postio: Awst-07-2021