Kaliforniya merkezli üretici ACPT Inc., otomatik filament sarma makinesiyle donatılmış yenilikçi bir yarı otomatik üretim hattı kurmak için makine tedarikçisiyle birlikte çalıştı. #çalışma devam ediyor #Otomasyon
ACPT'nin karbon fiber kompozit tahrik milleri çeşitli endüstrilerde kullanılmaktadır. Fotoğraf kaynağı, tüm görseller: Roth Composite Machinery
Kompozit malzeme üreticisi Advanced Composites Products & Technology Inc. (Huntington Beach ACPT, California, ABD), uzun yıllardan beri karbon fiber kompozit tahrik mili-karbon fiber kompozit malzemesinin veya bunları birbirine bağlayan büyük metal borunun tasarımını geliştirmeye ve mükemmelleştirmeye kendini adamıştır. ön ve arka parçalar Çoğu aracın altındaki tahrik sistemi. Başlangıçta otomotiv alanında kullanılmasına rağmen bu çok işlevli bileşenler aynı zamanda denizcilik, ticari, rüzgar enerjisi, savunma, havacılık ve endüstriyel uygulamalarda da yaygın olarak kullanılmaktadır. Yıllar geçtikçe ACPT, karbon fiber kompozit tahrik millerine olan talebin istikrarlı bir şekilde arttığını gördü. Talep artmaya devam ettikçe ACPT, otomasyonda yeni yeniliklere ve sonuçta yeni tesislerin kurulmasına yol açan, daha yüksek üretim verimliliğine sahip daha fazla sayıda tahrik mili (her hafta yüzlerce aynı şaft) üretme ihtiyacını fark etti.
ACPT'ye göre tahrik millerine olan talebin artmasının nedeni, karbon fiber tahrik millerinin metal tahrik millerine kıyasla daha yüksek tork kapasitesi, daha yüksek devir kapasitesi, daha iyi güvenilirlik, daha hafif ağırlık gibi benzersiz bir fonksiyon kombinasyonuna sahip olmasıdır. yüksek darbe altında nispeten zararsız karbon fibere ayrışarak gürültüyü, titreşimi ve pürüzlülüğü (NVH) azaltır.
Ayrıca, geleneksel çelik tahrik milleriyle karşılaştırıldığında, otomobil ve kamyonlardaki karbon fiber tahrik millerinin, esas olarak kompozit malzemelerin daha hafif dönen kütlesi nedeniyle, araçların arka tekerleklerinin beygir gücünü %5'ten fazla artırabildiği bildiriliyor. Çelikle karşılaştırıldığında, hafif karbon fiber tahrik mili daha fazla darbeyi emebilir ve daha yüksek tork kapasitesine sahip olabilir; bu da lastiklerin kaymasına veya yoldan ayrılmasına neden olmadan tekerleklere daha fazla motor gücü iletebilir.
ACPT, Kaliforniya'daki fabrikasında uzun yıllardan beri filaman sargılı karbon fiber kompozit tahrik milleri üretmektedir. Gerekli seviyeye genişlemek için, sorumlulukları insan teknisyenlerden mümkün olduğunca otomatik süreçlere kaydırarak tesislerin ölçeğini artırmak, üretim ekipmanlarını iyileştirmek ve süreç kontrolü ve kalite denetimini basitleştirmek gerekir. Bu hedeflere ulaşmak için ACPT ikinci bir üretim tesisi kurmaya ve onu daha yüksek düzeyde otomasyonla donatmaya karar verdi.
ACPT, tahrik millerini ihtiyaçlarına göre tasarlamak için otomotiv, savunma, denizcilik ve endüstriyel endüstrilerdeki müşterilerle birlikte çalışır.
ACPT, bu yeni üretim tesisini, 10 ayı İnşaata ayrılan, yeni fabrika ve üretim ekipmanlarının tasarlanması, inşa edilmesi, satın alınması ve kurulmasından oluşan 1,5 yıllık süreçte tahrik mili üretimindeki kesintiyi en aza indirmek amacıyla Schofield, Wisconsin, ABD'de kurdu. otomatik filament sarım sistemlerinin teslimatı ve kurulumu.
Kompozit tahrik mili üretim sürecinin her adımı otomatik olarak değerlendirilir: filaman sarımı, reçine içeriği ve ıslatma kontrolü, fırında sertleştirme (zaman ve sıcaklık kontrolü dahil), parçaların mandrelden çıkarılması ve Mandrel işleminin her aşaması arasındaki işlem. Ancak bütçeyle ilgili nedenlerden ve ACPT'nin, gerekirse sınırlı sayıda Ar-Ge deneylerine izin verecek daha az kalıcı, mobil bir sisteme olan ihtiyacından dolayı, tavan üstü veya yerde duran portal otomasyon sistemlerini bir seçenek olarak kullanmayı reddetti.
Birden fazla tedarikçiyle görüştükten sonra nihai çözüm, iki parçalı bir üretim sistemiydi: Roth Composite Machinery'den (Stephenburg, Almanya) birden fazla sarma arabasıyla tip 1, iki eksenli otomatik filaman makarası Sarma sistemi; Üstelik sabit otomatik bir sistem değil, Globe Machine Manufacturing Co. (Tacoma, Washington, ABD) tarafından tasarlanan yarı otomatik bir iş mili taşıma sistemidir.
ACPT, Roth filament sarım sisteminin ana avantajlarından ve gereksinimlerinden birinin, iki iş milinin aynı anda parça üretmesine olanak sağlayacak şekilde tasarlanmış kanıtlanmış otomasyon yeteneği olduğunu belirtti. ACPT'nin tescilli tahrik milinin birden fazla malzeme değişikliği gerektirdiği göz önüne alındığında bu özellikle önemlidir. Malzeme her değiştirildiğinde farklı elyafları otomatik ve manuel olarak kesmek, iplik geçirmek ve yeniden bağlamak için Roth'un Fitil Kes ve Tak (RCA) işlevi, sarma makinesinin çoklu üretim arabaları aracılığıyla malzemeleri otomatik olarak değiştirmesine olanak tanır. Roth reçine banyosu ve elyaf çekme teknolojisi aynı zamanda aşırı doygunluk olmadan hassas bir elyaf/reçine ıslatma oranı sağlayarak sarıcının çok fazla reçine israf etmeden geleneksel sarıcılardan daha hızlı çalışmasına olanak tanır. Sarma tamamlandıktan sonra sarma makinesi, mandreli ve parçaları sarma makinesinden otomatik olarak ayıracaktır.
Sarma sisteminin kendisi otomatiktir, ancak yine de daha önce manuel olarak yapılan her üretim adımı arasında mandrelin işlenmesinin ve hareketinin büyük bir kısmı kalır. Bu, çıplak mandrellerin hazırlanmasını ve sarma makinesine bağlanmasını, mandrelin sarılmış parçalarla birlikte kürleme için fırına taşınmasını, mandrelin kürlenmiş parçalarla birlikte hareket ettirilmesini ve parçaların mandrelden çıkarılmasını içerir. Çözüm olarak Globe Machine Manufacturing Co., araba üzerinde bulunan mandreli barındıracak şekilde tasarlanmış bir dizi arabayı içeren bir süreç geliştirdi. Arabadaki dönme sistemi, mandreli, sarıcı ve çıkarıcının içine ve dışına hareket edebilecek ve parçalar reçine tarafından ıslatılırken ve fırında sertleştirilirken sürekli olarak dönebilecek şekilde konumlandırmak için kullanılır.
Bu mandrel arabaları, mandrel ile birlikte (biri koyler üzerinde ve diğeri entegre ekstraksiyon sisteminde yer alan) yere monteli iki konveyör kolu seti tarafından desteklenerek bir istasyondan diğerine hareket ettirilir. Araba koordineli bir şekilde hareket eder ve alır. her sürecin geri kalan ekseni. Arabadaki özel ayna, Roth makinesindeki otomatik aynayla koordineli olarak iş milini otomatik olarak sıkıştırır ve serbest bırakır.
Roth iki eksenli hassas reçine tankı tertibatı. Sistem, kompozit malzemelerden oluşan iki ana şaft için tasarlanmıştır ve özel bir malzeme sarma arabasına taşınır.
Bu mandrel transfer sistemine ek olarak Globe ayrıca iki kürleme fırını da sunmaktadır. Kürleme ve mandrel çıkarma işleminden sonra parçalar hassas bir uzunluk kesme makinesine aktarılır, ardından boru uçlarının işlenmesi için sayısal bir kontrol sistemi uygulanır ve ardından pres bağlantı parçaları kullanılarak temizlik ve yapıştırıcı uygulanır. Tork testi, kalite güvencesi ve ürün takibi, son kullanıcılar için paketleme ve nakliye öncesinde tamamlanır.
ACPT'ye göre sürecin önemli bir yönü, her sarım grubu için tesis sıcaklığı, nem seviyesi, elyaf gerilimi, elyaf hızı ve reçine sıcaklığı gibi verileri izleme ve kaydetme yeteneğidir. Bu bilgiler ürün kalite kontrol sistemleri veya üretim takibi için saklanır ve operatörlerin gerektiğinde üretim koşullarını ayarlamasına olanak tanır.
Globe tarafından geliştirilen sürecin tamamı "yarı otomatik" olarak tanımlanıyor çünkü bir insan operatörün süreç sırasını başlatmak ve arabayı manuel olarak fırına girip çıkarmak için bir düğmeye basması gerekiyor. ACPT'ye göre Globe, gelecekte sistem için daha yüksek derecede otomasyon öngörüyor.
Roth sistemi iki iş mili ve üç bağımsız sarma arabası içerir. Her sarma arabası farklı kompozit malzemelerin otomatik taşınması için tasarlanmıştır. Kompozit malzeme her iki mile aynı anda uygulanır.
Yeni tesisteki üretimin ilk yılının ardından ACPT, ekipmanın işçilik ve malzemeden tasarruf ederken ve sürekli olarak yüksek kaliteli ürünler sunarken üretim hedeflerine ulaşabileceğini başarıyla gösterdiğini bildirdi. Şirket, gelecekteki otomasyon projelerinde Globe ve Roth ile tekrar işbirliği yapmayı umuyor.
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).
30 yıldan fazla süren geliştirme sürecinin ardından yerinde entegrasyon, bağlantı elemanlarını ve otoklavları ortadan kaldırma ve entegre çok işlevli bir gövde oluşturma vaadini yerine getirmek üzere.
Elektrikli otobüs akü mahfazalarının yüksek ünite hacmi ve düşük ağırlık gereksinimleri, TRB Hafif Yapılar'ın özel epoksi reçine sistemlerinin ve otomatik kompozit üretim hatlarının geliştirilmesini teşvik etti.
Havacılık ve uzay uygulamalarında otoklavsız işlemenin öncüsü nitelikli ama coşkulu bir yanıt verdi: Evet!
Gönderim zamanı: Ağu-07-2021