Zamonaviy yuqori texnologiya. Kompozit materiallarni ishlab chiqarish texnologiyalari Diagonal nasos g'ildiragini tiklash

Kompozit materiallar bir nechta komponentlardan yaratilgan materiallardir. Ular asosan plastik asosdan, mustahkamlovchi plomba va boshqa ba'zi moddalardan tayyorlanadi. Natijada, kompozitsion yuqori quvvat, qattiqlik va boshqa ko'plab foydali xususiyatlar bilan ajralib turadi.

Polimer kompozit texnologiyalari matritsasi polimer bo'lgan materiallarni yaratish usullaridir. Ularning ko'p sonli turlari va turlari mavjud, bu ularning tarqalishi va mashhurligini ta'minladi. Seramika polimerlarining quyidagi turlari mavjud:

Fiberglas;
uglerod tolasi bilan mustahkamlangan plastmassalar;
boroplastika;
organoplastika;
kukunlar bilan to'ldirilgan polimerlar;
matn plitalari.

Kompozit keramik materiallar ko'plab sohalarda qo'llaniladi, ular orasida quyidagilar mavjud:

Qurilish;
elektrotexnika;
kimyo sanoati;
yo'l qurilishi;
telekommunikatsiya;
aviatsiya sanoati va boshqalar.

Kompozit texnologiyalarning keng tarqalganligi va mashhurligi ushbu materiallarni ishlab chiqarish usulining ko'plab afzalliklari bilan bog'liq. Quyidagi ijobiy fazilatlarga e'tibor qaratish lozim:

Yaxshilangan fizik-kimyoviy xususiyatlar;
ancha past solishtirma og'irlik;
korroziyaga, chirishga yoki burilishga qarshilik;
yonish paytida past toksiklik;
yonmaydigan yoki qiyin yonuvchanlik;
noyob kimyoviy qarshilik;
issiqlik ta'sirida chiziqli kengayishning past koeffitsienti;
funksionallikning juda keng harorat diapazoni;
yuqori elektr izolyatsiyasi xususiyatlari;
atrof-muhit tozaligini oshirish.

IN XXI asr Keramika polimerlari asosidagi kompozit materiallar turli xil narsalarni hal qilish uchun ishlatiladigan juda mashhur moddalardan biriga aylandi texnologik qiyinchiliklar turli sohalarda, ham qurilish, ham muhandislik yoki sanoatning boshqa turlarida. Bunga kompozitlarni shu vaqtgacha mashhur bo'lgan boshqa turdagi materiallardan ajratib turadigan ko'plab afzalliklar yordamida erishildi.

Diagonal nasos g'ildiragini tiklash

Diagonal nasos g'ildiragini tiklash uchun kompozit materiallar ham ishlatilishi mumkin. Nasos qurilmasini ta'mirlash uchun shunga o'xshash so'rov bilan Chiqindi suvlari KSB Sewatec nomi ostida deputat Angarskiy Vodokanal korxonasi Ceramet bilan bog'landi.

Uch yillik ish davomida nasosning ishlashi birinchi kundan boshlab 70% ga kamaydi. Ta'mirlash metallni qayta tiklash, kompozit materialni qo'llash va dinamik muvozanatni o'z ichiga olgan. Shunday qilib, kompozit texnologiyalardan foydalanish tufayli nasosning ishlash muddatini uzaytirish va xarajatlarni 4,5 barobarga tejashga erishish mumkin edi.

Ceramet materialining xususiyatlari

Ceramet kompozit keramika materiallari uskunani himoya qilish, xizmat muddatini uzaytirish va ishlash muddatini oshirish uchun mo'ljallangan. Bu ishlamay qolish vaqtini va qo'shimcha ehtiyot qismlarni sotib olish zaruratini sezilarli darajada kamaytiradi.

Ceramet materialining o'ziga xos xususiyati uning qo'llanilishining keng doirasi bo'lib, ular quyidagilarni o'z ichiga oladi:

Ta'mirlash nasos uskunalari;
shneklarni yangilash;
issiqlik almashinuvchilarining funksionalligini yaxshilash;
quvurlarni, oluklarni va boshqalarni ta'mirlash.

Shunday qilib, Ceramet kompozit materiali juda ko'p turli maqsadlarda ishlatilishi mumkin, bu boshqa uskunalarni yangilash usullaridan ko'ra foydaliroqdir.

1

Maqolada kompozit materiallardan mahsulotlar ishlab chiqarish texnologiyasining hozirgi holati, shu jumladan qo'llaniladigan texnologiyalar, dasturiy ta'minot, matritsalarni yaratish uchun uskunalar, kompozit mahsulotlarni yaratish uchun uskunalar, mahsulot geometriyasini kuzatish uchun uskunalar va buzilmaydigan sinov.

kompozit materiallar

dasturiy ta'minot

matritsa yaratish uchun uskunalar

1. Zamonaviy kompozit materiallar / ed. P. Krok va L. Brauman; qator ingliz tilidan – M., 1978 yil.

2. Shisha tolali korpuslar va kema korpuslarining tuzilishi va mustahkamligi. 1965-1973 yillarda xorijiy kemasozlik // Kema qurish, 1973 yil.

3. Frolov S.E. Yangi makro-bir hil bo'lmagan kompozit materiallarni yaratish usullari va ulardan korpus konstruktsiyalarini ishlab chiqarish uchun texnologik echimlar // Kema qurilishi № 3 2003 yil, p. 55-59.

4. CAE – 2012 yilda texnologiyalar: yutuqlarni ko'rib chiqish va bozor tahlili. – CAD/CAM/CAE Observer №4 (80) / 2013.

5. V.A. bilan suhbat. Seredka va A.Yu. Sofronov CAD/CAM/CAE Observer №2 (78) / 2013 jurnaliga.

6. Samolyot sanoati uchun aqlli texnologiyalar. Solver kompaniyasi va VASO OAJning qo'shma loyihalari misolida mahalliy samolyot ishlab chiqaruvchi korxonalarning raqobatbardoshligini oshirish // CAD and Graphics, No 1. 2011. P. 56-62.

7. Lukyanov N.P. PMO kemalarini qurish uchun kompozit materiallardan foydalanish tajribasi // Kema qurish. No 3. 2007. 19-26-betlar.

Kompozit material - bu strukturasi turli xil fizik-mexanik xususiyatlarga ega bo'lgan bir nechta tarkibiy qismlardan iborat bo'lgan material: ulardagi mustahkamlovchilarning ma'lum taqsimotiga ega metall yoki metall bo'lmagan matritsalar, ularning kombinatsiyasi kompozit materialga yangi xususiyatlar beradi. Tuzilish xususiyatiga ko'ra kompozit materiallar uzluksiz tolalar va mo'ylovlar bilan mustahkamlangan tolali materiallarga, qattiqlashtiruvchi moddalarning dispers zarralarini matritsaga kiritish natijasida olingan dispersiya bilan mustahkamlangan materiallarga, bir xil bo'lmagan materiallarni presslash yoki o'rash natijasida hosil bo'lgan qatlamli materiallarga bo'linadi.

Bugungi kunda kompozit materiallar turli sohalarda ayniqsa talabga ega. Birinchi shisha tolali kemalar XX asrning 30-yillarining ikkinchi yarmida ishlab chiqarilgan. 50-yillardan boshlab shisha tolali kemasozlik dunyoda keng tarqaldi, yaxtalar, ishchi va qutqaruv qayiqlari va baliq ovlash kemalari, desant kemalari va boshqalar qurildi. Kompozit materiallarning aviatsiyadagi birinchi qo'llanilishidan biri 1967 yilda F-111A samolyoti qanotining orqa tomonida uglerod tolasi bilan mustahkamlangan plastmassa panellarni ishlab chiqarish edi. IN o'tgan yillar Aerokosmik mahsulotlarda siz alyuminiy chuqurchalar yadrosi va uglerod tolasi terilari bilan uch qatlamli "sendvich" dan tayyorlangan tuzilmalarni tobora ko'proq topishingiz mumkin. Hozirgi vaqtda Boeing 787 yoki Airbus A350 samolyotlarining umumiy og'irligining taxminan 50 foizi kompozit materiallardan iborat. Avtomobil sanoatida kompozit materiallar ancha vaqtdan beri qo'llanilgan, asosan aerodinamik kuzov to'plamlarini ishlab chiqarish texnologiyasi ishlab chiqilgan. Kompozit materiallar osma va dvigatel qismlarini ishlab chiqarish uchun cheklangan darajada qo'llaniladi.

Biroq, yaqin vaqtgacha korxonalar asosan kompozit qismlarni qo'lda yotqizishdan foydalangan va mahsulotlarni seriyali ishlab chiqarish jarayonlarni chuqur avtomatlashtirishni talab qilmagan. Bugungi kunda bozorda raqobatning rivojlanishi bilan, busiz qilish mumkin emas zamonaviy vositalar dizayn va ishlab chiqarishni tayyorlash, shuningdek, ularsiz samarali uskunalar kompozitlar bilan ishlash uchun.

Kompozit materiallardan mahsulotlar yaratish texnologiyalari

Ko'pgina hollarda, kimyoviy yo'l bilan mustahkamlangan termoset qatroni birlashtiruvchi plomba sifatida ishlatiladi, qattiqlashuv jarayoni ekzotermik bilan tavsiflanadi. kimyoviy reaksiya. Asosan polyester, epoksi, fenolik va yuqori haroratli qatronlar ishlatiladi. Ko'pincha murakkab konfiguratsiyaga ega qismlarni ishlab chiqarishda texnologiyalar qo'llaniladi, ularning mohiyati "quruq" asosni yotqizishdan iborat bo'lib, undan keyin biriktiruvchi kompozitsion bilan singdirish ("ho'l" qoliplash, o'rash, in'ektsiya, qatron o'tkazmalari / RTM) yoki muqobil ravishda plyonkali yopishtiruvchi (vakuumli singdirish, qatron plyonkasi / RFI) bilan "quruq" asosni yotqizish. Kompozit materiallardan qismlarni ishlab chiqarish uchun bir nechta asosiy texnologiyalar, shu jumladan qo'lda va avtomatlashtirilgan usullar mavjud:

• matritsali material bilan mustahkamlovchi tolalarni singdirish;
• mustahkamlovchi lentalar qolipida va o'rash orqali olingan matritsada shakllanishi;
• komponentlarni sovuq presslash, so'ngra sinterlash;
• tolalarni keyingi presslash bilan elektrokimyoviy qoplama;
• matritsani yotqizish plazma purkash siqishni ortidan mustahkamlovchi ustiga;
• komponentlarning bir qatlamli lentalarini partiyali diffuziyali payvandlash;
• mustahkamlovchi elementlarni matritsa bilan birgalikda siljitish va boshqalar.

Bundan tashqari, prepreglar (bog'lovchi kompozitsion bilan singdirilgan asosiy materialdan iborat yarim tayyor mahsulotlar) yordamida qismlarni ishlab chiqarish texnologiyasi keng tarqaldi.

Dasturiy ta'minot

Kompozit materiallardan mahsulotni loyihalash vazifasi muayyan operatsion holatda talab qilinadigan xususiyatlarning kombinatsiyasini ta'minlaydigan kompozitsiyani to'g'ri tanlashdir. Armaturalangan polimer kompozit materiallarni loyihalashda kompyuter ma'lumotlarini qayta ishlash keng qo'llaniladi, ular uchun juda ko'p turli xil dasturiy mahsulotlar ishlab chiqilgan. Ulardan foydalanish mahsulot sifatini yaxshilash, konstruksiyalarni ishlab chiqish va ishlab chiqarishni tashkil etish muddatlarini qisqartirish, ularni oqilona loyihalash muammolarini har tomonlama, sifatli va tez hal qilish imkonini beradi. Yuklarning notekisligini hisobga olgan holda, qalinligi o'nlab marta o'zgarishi mumkin bo'lgan differensiyalangan armaturali kompozitdan yasalgan korpus konstruktsiyasini loyihalash imkonini beradi.

Zamonaviy dasturiy ta'minot mahsulotlarini ikki guruhga bo'lish mumkin: "ikki o'lchovli" yoki "nur / plastinka" formulasida va uch o'lchovli laminatlarning partiyaviy tahlilini amalga oshiradiganlar. Birinchi guruh Laminator, VerctorLam Cirrus va boshqalar kabi dasturlardir. "Uch o'lchovli" yechim chekli elementlar usuli bo'lib, mavjud dasturiy mahsulotlar orasida katta tanlov mavjud. На рынке «технология моделирования композитов» существуют различные программные продукты: FiberSim (Vistagy / Siemens PLM Software), Digimat (e-Xstream / MSC Software Corp.), Helius (Firehole Composites / Autodesk), ANSYS Composite PrepPost, ESAComp (Altair Engineering) va boshq. .

Turli kompaniyalarning deyarli barcha maxsus dasturlari SAPR tizimlari bilan integratsiya qilish imkoniyatiga ega yuqori daraja- Creo Elements/Pro, Siemens NX, CATIA. Umuman olganda, ish quyidagicha ko'rinadi: qatlamlarning materiali tanlangan, Umumiy parametrlar qatlamlar paketi, qatlamlarni shakllantirish usuli aniqlanadi, oddiy qismlarni ishlab chiqarish uchun qatlam-qatlam usuli qo'llaniladi, murakkab mahsulotlar uchun zona yoki konstruktiv loyihalash usullari qo'llaniladi. Qatlamlarni yotqizish paytida ularning ketma-ketligi o'rnatiladi. Mahsulotni ishlab chiqarish usuliga qarab (qo'lda yotqizish, qoliplash, lenta yotqizish, tolalarni yotqizish) yuzaga kelishi mumkin bo'lgan deformatsiyalar uchun materialning qatlamli tahlili o'tkaziladi. Qatlamlarning tarkibi ishlatiladigan materialning kengligiga moslashtiriladi.

Qatlamlarni shakllantirishni tugatgandan so'ng, foydalanuvchi mahsulot haqida ma'lumot oladi, bu ularni turli maqsadlarda ishlatishga imkon beradi, masalan:

• loyiha hujjatlari shaklida chiqish;
• materialni kesish uchun dastlabki ma'lumotlar sifatida foydalanish;
• naqsh joylashtirish joylarining konturlarini ko'rsatish uchun lazer proyektori uchun manba ma'lumotlari.

Mahsulotlarni loyihalash va ishlab chiqarishni tayyorlashning zamonaviy texnologiyalariga o'tish quyidagilarga imkon beradi:

• aniq raybalar va kesish mashinalari yordamida kompozit materiallar sarfini kamaytirish;
• aniq blankalar va ularni yotqizish maydonlarining lazer proyeksiyalaridan foydalanish orqali materialni qo'lda yotqizish tezligini oshirish va sifatini oshirish;
• mahsulot takrorlanishining yuqori darajasiga erishish;
• ishlab chiqarilayotgan mahsulot sifatiga inson omilining ta'sirini kamaytirish;
• o'rnatishda ishtirok etadigan xodimlar uchun malaka talablarini kamaytirish.

Matritsalarni yaratish uchun uskunalar

Yog'ochdan usta modelni tayyorlash - matritsani ishlab chiqarish vaqtini qisqartirish va aniqlikni oshirish uchun ko'p mehnat talab qiladigan va ko'p vaqt talab qiladigan jarayondir, uch/besh eksa CNC frezeleme mashinalari, sinov va o'lchov mashinalari yoki 3D skanerlar qo'llaniladi;

Gantry besh o'q frezalash mashinasi, (1-rasm), faqat yirik ishlab chiqaruvchilar uchun mavjud. Kichik kompaniyalar ular chiziqli robot birliklarida robotlashtirilgan frezalash komplekslaridan foydalanadilar (2-rasm), yoki yopishtirilgan ish qismlaridan usta modellarni yaratadilar. Bunday holda, ishlov beriladigan qismning asosi sifatida qattiq ichi bo'sh ramka olinadi, u tashqi tomondan yopishtiriladi va keyin butunlay qayta ishlanadi. Butun mahsulotni qayta ishlash imkoniyatiga ega bo'lmagan kompaniyalar boshqa yo'lni tanlaydilar: Birinchidan, samolyotlar yordamida SAPR tizimida mahsulotning soddalashtirilgan 3D modeli quriladi va soddalashtirilgan model asosida qattiq model ishlab chiqariladi. quvvat ramkasi kontrplakdan. Keyin butun tashqi sirt SAPR tizimida ichki ramka uchun qoplama sifatida taqdim etiladi. Qoplamaning o'lchamlari mavjud CNC frezalash mashinasida frezalash uchun tanlangan (3-rasm). Keyin aniq yig'ilgan ramka ustiga yopishtirilgan model qoplamasi. Ushbu usul bilan asosiy modelning aniqligi pastroq va qoplama bo'g'inlarini qo'lda tugatish talab qilinadi, ammo bu sizga o'lchamlari mavjud CNC mashinalarining imkoniyatlaridan sezilarli darajada oshib ketadigan mahsulotlarni yaratishga imkon beradi.

Guruch. 1. 15x5 m va balandligi 2,5 m gacha bo'lgan qismlarni qayta ishlashga qodir besh o'qli MR 125 freze mashinasi

Guruch. 2. Kuka robotlashtirilgan frezalash majmuasi

Guruch. 3. "Kichik" besh o'qli frezalash mashinasi

Kompozitlarni yaratish uchun uskunalar

Kalıplama jarayonini mexanizatsiyalashda birinchi qadam emdirish mashinalaridan foydalanish bo'lib, ular emdirishdan tashqari, shisha matolarni yoki shisha tolalarni umumiy qalinligi 4 - 5 mm bo'lgan ko'p qatlamli qoplarga to'playdi. Jarayonlarni mexanizatsiyalash, xodimlarning xatosi ehtimolini kamaytirish va samaradorlikni oshirish uchun, masalan, siz olishingiz mumkin bo'lgan püskürtme usuli qo'llaniladi. tashqi qoplama, devor panellari va boshqa shisha tolali tuzilmalar. Püskürtme usuli mexanizatsiyalash yo'li bilan qoliplash burchaklarini olish imkonini beradi va shisha tolali yoki shisha tolali chiziqlardan qo'lda yasalgan qoliplash burchaklariga nisbatan yuqori mehnat unumdorligini ta'minlaydi. Kompozit mahsulotlar ishlab chiqarishni rivojlantirishning navbatdagi bosqichi - uglerod-shisha plombalarning avtomatlashtirilgan o'rash moslamasini joriy etish. Birinchi "robot" quruq matoni yotqizish uchun mo'ljallangan rulonli turi Amerikaning Magnum Venus Plastech kompaniyasi tomonidan namoyish etildi. Rossiyada birinchi marta bunday uskunalar VASO OAJda joriy etildi. Ushbu uskuna uzunligi 8 m gacha va diametri 3 m gacha bo'lgan kompozit qismlarni ishlab chiqarish imkonini beradi (4-rasm).

Matoni qo'lda yotqizishni osonlashtirish va chiqindilarni kamaytirish uchun kesish mashinalari matoni avtomatik ravishda kesish uchun ishlatiladi. lazer proyektorlari Ishlab chiqarish uskunasiga prepregni yotqizishda kontur proyeksiyasi uchun LAP va LPT. Lazerli proyeksiya moduli (5-rasm) yordamida to'g'ridan-to'g'ri kompozit mahsulotning 3D modelidan proyeksiya ma'lumotlarini avtomatik ravishda yaratish mumkin. Ishlashning bunday usuli vaqt xarajatlarini sezilarli darajada kamaytiradi, jarayon samaradorligini oshiradi, nuqsonlar va xatolar ehtimolini kamaytiradi va ma'lumotlarni boshqarishni osonlashtiradi. "Dasturiy ta'minot - kesish mashinasi - proyeksiya lazeri" an'anaviy yotqizish bilan solishtirganda, kesishning mehnat zichligini taxminan 50% ga, yotqizishning mehnat zichligini taxminan 30% ga kamaytiradi va materiallardan foydalanish darajasini oshiradi, ya'ni materialning 15 dan 30% gacha tejashingiz mumkin.

O'rash usuli yordamida uglerod tolasi bilan mustahkamlangan plastmassalarni qoliplash eng yuqori deformatsiya va mustahkamlik xususiyatlariga ega mahsulotlarni olish imkonini beradi. O'rash usullari "quruq" va "ho'l" ga bo'linadi. Birinchi holda, o'rash uchun iplar, iplar yoki lentalar ko'rinishidagi prepreglar qo'llaniladi. Ikkinchisida mustahkamlovchi materiallar to'g'ridan-to'g'ri o'rash jarayonida birlashtiruvchi bilan singdiriladi. So'nggi paytlarda foydalanadigan uskunalar ishlab chiqildi kompyuter tizimlari. Bu burmali va quvurli mahsulotlarni olish imkonini beradi tartibsiz shakl, shuningdek, murakkab geometriyaga ega mahsulotlar. Foydalanish uchun o'rash uchun uskunalar moslashuvchan texnologiya, mustahkamlashda tolali materiallar har qanday yo'nalishda mandrelga yotqizilishi mumkin.

Guruch. 4 MAG Cincinnati kompaniyasidan Viper 1200 FPS uglerodli shisha plombalarni avtomatlashtirilgan o'rash va yotqizish uchun mashina

Guruch. 5. Lazerli joylashishni aniqlash tizimi (yashil kontur)

Mahsulotning geometriyasi va ichki tuzilishini kuzatish uchun uskunalar

Mahsulotlarning konturlari ko'pincha egri chiziqli generatrisalarga ega, ularni an'anaviy "plaz" usullari yordamida tekshirish mumkin emas. 3D skanerlashdan foydalanib, jismoniy namunaning 3D kompyuter modeliga qanchalik mos kelishini aniqlashingiz mumkin. 3D skanerlash uchun siz qoʻl turidagi koordinata oʻlchash mashinasi (CMM) yoki kontaktsiz optik/lazerli skanerlash tizimidan ham foydalanishingiz mumkin. Biroq, foydalanilganda, kontaktsiz skanerlash tizimlari odatda aks ettirilgan va yorqin yuzalarda to'g'ri ishlay olmaydi. "O'lchov qo'llari" dan foydalanganda bir nechta ketma-ket qayta o'rnatish kerak bo'ladi, chunki o'lchash qo'llarining dizayni tufayli ish joyi odatda radiusi 1,2-3,6 m bo'lgan shar bilan cheklangan.

Shuningdek shisha tolali materiallar Bir qator muammoli joylar mavjud. Asosiylaridan biri tayyor mahsulot sifatini nazorat qilish (havo bo'shliqlari yo'q) va ish paytida korroziya. Kompozitlardan yasalgan kema korpuslarini buzilmaydigan sinash uchun rentgen nurlari keng qo'llaniladi, ammo ular bir qator sabablarga ko'ra uni kamaytirishga intilishadi. So'nggi paytlarda infraqizil termografiya (termal tasvirlar) yordamida delaminatsiyalarni aniqlashni tavsiflovchi nashrlar paydo bo'la boshladi. Shu bilan birga, delaminatsiyani aniqlaydigan termal tasvir va rentgen NDT usullari ularning kuch xususiyatlarining o'zgarishiga ta'sirini baholash uchun ularning o'lchamlarini o'lchash va nuqsonlarning chuqurligini aniqlashga imkon bermaydi.

Xulosa

Hozirgi vaqtda Rossiyada kompozit mahsulotlarni yig'ishni avtomatlashtirishni jadal rivojlantirish, shu jumladan matritsalarni yaratish uchun uskunalar deyarli boshlanmoqda. Ko'pincha ular faqat ijro etishadi individual elementlar avtomobillarni "sozlash" uchun aerodinamik kuzov to'plami. Srednevskiy kemasozlik zavodida Project 12700 tayanch mina tashuvchi kemasini loyihalash va qurish jarayonida, shuningdek, avtomatik gazlama yotqizuvchi VASO dastgohida FiberSIM tizimini joriy etish muvaffaqiyatli amalga oshirilmoqda. Ammo bu alohida misollar, raqobatbardoshlikni oshirish uchun yangi texnologiyalarni har tomonlama joriy etish zarur;

Bibliografik havola

Chernyshov E.A., Romanov A.D. KOMPOZIT MATERIALLARDAN MAHSULOTLAR ISHLAB CHIQARISHNING ZAMONAVIY TEXNOLOGIYALARI // Zamonaviy yuqori texnologiya. – 2014. – No 2. – B. 46-51;
URL: http://top-technologies.ru/ru/article/view?id=33649 (kirish sanasi: 2019-yil 25-noyabr). "Tabiiy fanlar akademiyasi" nashriyoti tomonidan chop etilgan jurnallarni e'tiboringizga havola etamiz.

Ushbu usul davomida oldindan tayyorlangan plomba moddalari qo'llaniladi. Ushbu usul tufayli mahsulotning yuqori bir xilligi mustahkamlik uchun kafolatlanadi va ko'rsatkichlar nazorat qilinadi. Biroq, hosil bo'lgan mahsulot sifati yuqori darajada ishchilarning malakasi va tajribasiga bog'liq.

Qo'lda ishlangan shisha tolali mahsulotlarni ishlab chiqarish bir necha bosqichlarga bo'lingan. Birinchi bosqich tayyorgarlik bosqichi deb ataladi, uning davomida kutilgan mahsulot matritsasining yuzasi tozalanadi, so'ngra yog'sizlantiriladi va nihoyat, bo'shatish mumi qatlami qo'llaniladi. Birinchi bosqichning oxirida matritsa himoya va dekorativ qatlam - gelkoat bilan qoplangan. Ushbu qatlam tufayli kelajakdagi mahsulotning tashqi yuzasi hosil bo'ladi, rang o'rnatiladi va undan himoya qilinadi zararli omillar suv, ultrabinafsha nurlar va kimyoviy reagentlar kabi. Salbiy matritsalar asosan tayyor mahsulot ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Maxsus gelkoat qatlami quriganidan so'ng, siz qoliplash deb ataladigan keyingi bosqichga o'tishingiz mumkin. Ushbu bosqichda dastlab kesilgan shisha material matritsaga joylashtiriladi, shuningdek, boshqa turdagi plomba moddasi ham ishlatilishi mumkin. Keyinchalik kutilgan mahsulotning "skeleti" ni shakllantirish jarayoni keladi. Keyin katalizatorli qatron, oldindan aralashtirilgan, tayyorlangan shisha materialga qo'llaniladi. Qatronlar cho'tkalar va yumshoq rulolar yordamida matritsa bo'ylab teng ravishda taqsimlanishi kerak. Yakuniy bosqich dumaloq deb atash mumkin. Hali qattiqlashmagan laminatdan havo pufakchalarini olib tashlash uchun ishlatiladi. Agar ular olib tashlanmasa, bu tayyor mahsulot sifatiga ta'sir qiladi, shuning uchun laminat qattiq rulon bilan o'ralishi kerak. Tayyor mahsulot qotib qolgandan so'ng, u qolipdan chiqariladi va ishlov beriladi, bu teshiklarni burg'ulash, qirralarning atrofida ortiqcha shisha tolalarni kesish va hokazolarni o'z ichiga oladi.

Ushbu usulning afzalliklari:

• mavjud haqiqiy imkoniyat minimal investitsiyalar bilan murakkab shakldagi va sezilarli o'lchamdagi mahsulotni olish;
• mahsulot dizayni osongina o'zgartirilishi mumkin, chunki mahsulotga o'rnatilgan qismlar va armaturalar kiritilgan va uskunalar va kerakli jihozlarning narxi ancha past;
• Matritsani yaratish uchun uning nisbati va shaklini saqlab turishga qodir bo'lgan har qanday material ishlatiladi.

Ushbu usulning kamchiliklari:

• muhim xarajatlar qo'l mehnati;
• unumdorlik juda past;
• mahsulot sifati qolipchining malakasiga bog'liq bo'ladi;
• Ushbu usul kichik hajmdagi mahsulotlarni ishlab chiqarish uchun javob beradi.

2. Püskürtme.

Ushbu usul kichik va o'rta ishlab chiqarish uchun javob beradi. Püskürtme usuli, bu usul uchun asbob-uskunalarni sotib olishda ba'zi xarajatlar mavjud bo'lsa-da, kontaktni shakllantirishga nisbatan juda ko'p afzalliklarga ega.

Maxsus o'rnatish sizga murojaat qilish imkonini beradi himoya qoplamasi va plastmassa. Shu sababli, materialni oldindan kesish va bog'lovchini tayyorlashning hojati yo'q, buning natijasida qo'l mehnatining bir qismi keskin kamayadi. Maxsus qurilmalar qatronlar va sertleştirici dozalarini avtomatik ravishda aniq hisoblab chiqadi, shuningdek, rovni bo'laklarga bo'linadi. talab qilinadigan o'lchamlar(0,8 - 5 sm). Kesish jarayonidan so'ng ipning qismlari biriktiruvchi oqimga tushishi va matritsaga o'tish vaqtida to'yingan bo'lishi kerak. Qo'l mehnati orqali matritsadagi shisha tolali siqish jarayoni rulon yordamida amalga oshiriladi.

Püskürtme orqali shisha tolali shisha ishlab chiqarishda bir qator afzalliklar:

• vaqt tejaladi va foydali hududlar materialni kesish va bog'lovchini tayyorlashning hojati yo'qligi sababli;
• qoliplash uchun maxsus tayyorlangan joylar sonini qisqartirish hisobiga ishlab chiqarish maydonlarining sonini kamaytirish mumkin;
• mahsulotni shakllantirish tezligi oshadi;
• mahsulot sifati ustidan nazorat soddalashtirilgan;
• fond ish haqi sezilarli tejash;
• Roving nisbatan arzon material bo'lganligi sababli, olingan mahsulotning narxi sezilarli darajada kamayadi.

Bog'lovchi oz miqdorda tayyorlanganda, qo'lda qoliplash paytida bog'lovchining 5% gacha bo'lgan qismi asboblar va idishning devorlarida qoladi, bu juda tejamkor emas. Ma'lumki, hosil bo'lgan mahsulot sifati montaj operatorining malakasi va tajribasiga bog'liq bo'ladi. Ushbu usul qo'lda kalıplama paytida bo'lgani kabi bir xil asboblardan foydalanadi.

3. Pultrusion.

Pultrusion texnologiyasi tolali plastmassalardan bir o'qli yo'naltirilgan profil mahsulotlarini uzluksiz ishlab chiqarishga asoslangan. dan yasalgan doimiy kesma bilan profilli mahsulot mos material Aynan shu narsa pultrusion orqali olinishi mumkin.

Maxsus pultrusion mashinasi tufayli shisha tolali profil ishlab chiqariladi. Bunday mashina mustahkamlovchi materiallarni etkazib berish bo'limidan, matritsadan, emdirish uchun qismdan, tortish moslamasidan va boshqaruv blokidan iborat. isitish elementlari va kesish bo'limidan. Yo'naltirilgan tolali paketni quruq holatda mustahkamlash va uni quruq paket orqali pompalanadigan polimer kompozitsiyasi bilan singdirish yaxshiroqdir. Ushbu texnologiya tufayli havo materialga kirmaydi. Ortiqcha qatron yana panga quyiladi va qayta ishlanadi. Mustahkamlovchi material sifatida ishlatiladigan roving g'altaklardan quruq holatda yechiladi va maxsus usulda to'plamga yig'iladi. Keyin material emdirish moslamasiga kiradi - bu qatronli maxsus vanna bo'lib, u erda poliester, epoksi yoki boshqa bog'lovchi bilan to'liq namlanadi. Keyin allaqachon singdirilgan material isitiladigan qolipga yuboriladi, uning vazifasi profil konfiguratsiyasini shakllantirishdir. Keyin kompozitsiya belgilangan haroratda qattiqlashadi. Natijada shisha tolali profil paydo bo'ldi, uning konfiguratsiyasi matritsa shakliga mos keladi.

Pultrusion tomonidan ishlab chiqarilgan mahsulotlar klassik qoliplash usullari bilan tayyorlangan qismlarga nisbatan yuqori xususiyatlarga ega ekanligi isbotlangan. Ushbu usulning narxining oshishi ushbu jarayonga xos bo'lgan bir qator afzalliklarga bog'liq. Afzalliklari orasida tolalar tarangligi va yo'nalishini qat'iy nazorat qilish, teshiklarni kamaytirish va kompozitsiyada doimiy tola tarkibini saqlash kiradi. Ko'rinib turibdiki, hatto qatlamlararo kesish xususiyati ham aniq yaxshilangan. Yoniq bu daqiqa Asosiy pultrusion jarayonining bir nechta variantlari ishlab chiqilgan bo'lib, ular ko'pchilikni qiziqtiradi va sanoat uchun juda ko'p narsani anglatadi. Ularning afzalliklari yaxshi elektr, fizik, kimyoviy va termal xususiyatlar, yuqori ishlash va mukammal o'lchovli bardoshlik. Ushbu pultrusion usullaridan biri doimiy plastinka va qatlamli yarim tayyor mahsulotlarni ishlab chiqarish uchun aniq mo'ljallangan.

Biroq, har bir usul o'zining kamchiliklariga ega. Ushbu usul jarayonning tezligi kabi kamchilik bilan tavsiflanadi, bu harorat va bog'lovchining qattiqlashuv tezligiga bog'liq bo'ladi. Odatda past issiqlikka chidamli polyester qatronlar uchun kichikdir. Yana bir kamchilik shundaki, mahsulotning uzunligi bo'ylab doimiy kesmani ta'minlash qiyin, ayniqsa bo'lmagan mahsulotlar bundan mustasno. murakkab shakl bo'limlar - kvadrat, dumaloq, I-nur va boshqalar. Mahsulotni olish uchun siz faqat iplar yoki iplardan foydalanishingiz kerak. Biroq, yaqinda profilli mahsulotlarni ishlab chiqarish usulining bu kamchiliklari asta-sekin yo'q qilindi va bu jarayondan foydalanish sezilarli darajada kengaydi. Polimer matritsalari sifatida polivinil efirlar va epoksi qatronlarga asoslangan kompozitsion ishlatiladi. Polisulfon, polietersulfon va plastiklashtirilgan polimid asosidagi bunday polimer matritsalaridan foydalanish diametri taxminan besh mm bo'lgan novdalarni taxminan yuz ikki m / min tezlikda shakllantirish tezligiga erishish imkonini beradi.

Murakkab mustahkamlangan profil mahsulotlarini olish uchun tolali matlar yoki matolardan iborat qatlamli materiallarni chizish usulini qo'llash kerak. Hozirgi vaqtda spiral qatlamni o'rash va cho'tkalashni birlashtirgan quvurli mahsulotlarni ishlab chiqarish usullari ishlab chiqilgan. Pichoqlar shamol turbinalari kimda bor murakkab profil ko'ndalang kesim, ega bo'lgan materiallardan foydalanishga misol qilib keltirish mumkin murakkab sxema kuchaytirish Plitalar uchun yarim tayyor mahsulotlarni shakllantirish uchun uskunalar allaqachon ishlab chiqilgan. avtomobil buloqlari, ular egri sirt va o'zgaruvchan kesimga ega.

4. O'rash.

Shisha tolali mahsulotlarni shakllantirishning eng istiqbolli usullaridan biri bu tolali o'rash usuli bo'lib, u mahsulotlarda ularning shakli va ish xususiyatlariga qarab kerakli plomba tuzilishini yaratadi. Iplar, lentalar, iplarni plomba sifatida ishlatish tufayli mahsulotlarning maksimal mustahkamligini ta'minlaydi. Bundan tashqari, bunday plomba moddalari eng arzon hisoblanadi.

Elyafni o'rash jarayoni nisbatan oddiy usul sifatida tavsiflanishi mumkin, bunda mustahkamlovchi material doimiy tirgak (tortma) yoki ip (ip) shaklida aylanadigan mandrelga o'raladi. Maxsus mexanizmlar o'rash burchagini va mustahkamlovchi materialning joylashishini nazorat qiladi. Ushbu qurilmalar mandrelning aylanishiga mos keladigan tezlikda harakatlanadi. Materiallar mandrelning atrofiga bir-biriga tegib turgan chiziqlar shaklida yoki mandrel yuzasi to'liq qoplanmaguncha biron bir maxsus naqshda o'raladi. Ketma-ket qatlamlar bir burchakda yoki burchak ostida qo'llanilishi mumkin turli burchaklar kerakli qalinlikka erishilgunga qadar o'rash. O'rash burchagi bo'ylama deb ataladigan juda kichikdan katta - aylanagacha o'zgaradi. Ushbu tartibga solish mandrelning o'qiga nisbatan 90 0 ni nazarda tutadi, bu intervalning barcha spiral burchaklarini qoplaydi.

Termosetting qatroni mustahkamlovchi material uchun bog'lovchi bo'lib xizmat qiladi. Nam o'rash jarayonida qatron to'g'ridan-to'g'ri o'rash vaqtida qo'llaniladi. Quruq o'rash jarayoni B-bosqichida qatron bilan oldindan singdirilgan rovingdan foydalanishga asoslangan. Qattiqlashuv yuqori haroratda ortiqcha bosimsiz amalga oshiriladi. Jarayonning yakuniy bosqichi mahsulotni mandreldan olishga asoslangan. Agar kerak bo'lsa, tugatish operatsiyalari amalga oshirilishi mumkin: mexanik ishlov berish yoki silliqlash. Asosiy o'rash jarayoni ko'plab variantlar bilan tavsiflanadi, ular faqat o'rashning tabiati, shuningdek, dizayn xususiyatlari, materiallarning kombinatsiyasi va uskunalar turi bilan farqlanadi. Tuzilish aylanish yuzasida bo'lgani kabi o'ralgan bo'lishi kerak. Shu bilan birga, boshqa turdagi mahsulotlarni qoliplash mumkin, masalan, hali qotib qolmagan yara qismini yopiq qolip ichida siqish orqali.

Dizayn silliq silindr, quvur yoki quvurga o'xshaydi, ularning diametri bir necha santimetrdan bir necha o'n santimetrgacha. O'rash konus, sharsimon va geodezik shakldagi mahsulotlarni shakllantirishga imkon beradi. Bosim idishlari va saqlash tanklarini olish uchun o'rashga so'nggi qopqoqni kiritish kerak. Nostandart yuklash sharoitida ishlaydigan mahsulotlarni shakllantirish mumkin, masalan, tashqi yoki ichki bosim, siqish yuklari yoki moment. Termoplastik quvurlar va yuqori bosimli metall idishlar tashqi bantlar bilan o'ralgan holda mustahkamlanadi. Olingan mahsulotlar yuqori darajadagi aniqlik bilan ajralib turadi. Biroq, o'rash jarayonining yana bir tomoni bor, bu jarayon pastroq ishlab chiqarish tezligi bilan tavsiflanadi; Afzallik shundaki, har qanday doimiy mustahkamlovchi material o'rash uchun mos keladi.

O'rash jarayoni uchun mashinalardan foydalanish mumkin har xil turlari: turli xil stanoklar va zanjirli dastgohlardan tortib, uch yoki to'rtta harakat o'qi bilan tavsiflangan murakkabroq kompyuterlashtirilgan birliklargacha. Quvurlarni doimiy ravishda ishlab chiqaradigan mashinalar ham qo'llaniladi. Katta tanklarni o'rashni osonlashtirish uchun o'rnatish joyida ko'chma uskunani loyihalash kerak.

O'rash usulining asosiy afzalliklari:

• jarayonning tezligi tufayli iqtisodiy nuqtai nazardan foydali bo'lgan materialni yotqizish usuli;
• qatron/shisha nisbatini sozlash imkoniyati;
• kam o'lik vazn, lekin yuqori quvvat;
• bu usul korroziyaga va chirishga moyil emas;
• nisbatan arzon materiallar;
• profillarning yo'nalishli tolalarga ega bo'lishi va shisha materiallarning yaxshi tarkibi tufayli laminatlarning yaxshi tuzilishi.

5. Bosish.

Preslash jarayoni materialning tez qattiqlashishi haroratida qolipda hosil bo'lgan yuqori bosim ta'sirida mahsulotga to'g'ridan-to'g'ri kerakli shaklni berishdan iborat. Rahmat tashqi bosim bosilgan materialda uning siqilishi va oldingi strukturaning qisman buzilishi sodir bo'ladi. Siqilish paytida hosil bo'ladigan materialning kontakt zarralari orasidagi ishqalanish issiqlik energiyasini hosil qiladi, bu albatta bog'lovchining erishiga olib keladi. Material viskoplastik holatga o'tgandan so'ng, u bosim ostida qolipga tarqalib, izchil va siqilgan tuzilishni hosil qiladi. Qattiqlashuv jarayoni bog'lovchining erkin guruhlari orasidagi polikondensatsiya tufayli makromolekulalarning o'zaro bog'lanish reaktsiyasiga asoslangan. Reaksiya issiqlikni talab qiladi, uning davomida past molekulyar og'irlikdagi, uchuvchi moddalar, masalan, metanol, suv, formaldegid, ammiak va boshqalar chiqariladi.

To'g'ridan-to'g'ri presslash texnologiyasi uchun parametrlar:

• oldindan isitish harorati;
• bosim bosimi;
• bosim harorati;
• bosim ostida vaqtinchalik ta'sir qilish;
• prepress parametrlari;

To'g'ridan-to'g'ri bosish paytida bosim to'g'ridan-to'g'ri qolip bo'shlig'idagi materialga ta'sir qiladi, shuning uchun qolib qismlari muddatidan oldin eskirishi mumkin. Mahsulot hajmiga qarab, bosish davri 4 dan 7 minutgacha bo'lishi mumkin. Plastmassalarni mustahkamlash uchun to'g'ridan-to'g'ri presslash ikki turga ega, ular tolali plomba qanday singdirilganiga bog'liq:

• Quruq, oldindan singdirilgan tuvallar va matolar presslanadi;
• Ular qolipda emprenye bilan bosiladi.

Birinchi usul ko'proq mashhur. Nisbatan oddiy shakldagi mahsulotlarni ishlab chiqarish uchun to'g'ridan-to'g'ri presslash qo'llaniladi. Qismning tashqi yuzasi sifatiga qo'yiladigan yuqori talablar tufayli prepreg blankalarini tayyorlashda komponentlarni dozalash uchun avtomatik qurilmalar yaratildi. Blanka paketlarini ko'p bo'shliqli press qoliplariga yuklaydigan maxsus avtomatik manipulyatorlar ishlab chiqilgan. Yangi avlod yuqori aniqlikdagi presslar bilan jihozlangan zamonaviy tizimlar nazorat qilish, buning yordamida yuqori sifatli sirtga ega qismlarni olish mumkin va ularning narxi taxminan po'lat qismlar bilan bir xil.

6. SMC texnologiyasi.

Kompozit materiallarning tarqalishiga jiddiy to'siq bo'lib, ularni ishlab chiqarishning an'anaviy texnologiyalarining zamonaviy keng ko'lamli ishlab chiqarish ehtiyojlariga moslashtirilmaganligi bo'lib, u ham to'liq avtomatlashtirilgan. Bugungi kunda kompozit qismlar hali ham "parcha buyumlar" bo'lib qolmoqda. Tajribali xodimlarning qimmat mehnati hissa qo'shadi yuqori hissa ushbu materiallar narxining bir qismiga. Shunga qaramay, keyingi yillarda biz kompozit materiallar ishlab chiqarishning avtomatlashtirilgan usullarini tayyorlashda sezilarli yutuqlarga erishdik. SMC texnologiyasi eng mashhur ishlanmalardan biriga aylandi.

Ushbu texnologiyadan foydalangan holda yakuniy mahsulotlar ikki bosqichli jarayonga bo'ysunadi. Texnologiyaning birinchi bosqichi prepregning avtomatik konveyer qurilmasida ishlab chiqarilishi va ikkinchi bosqichda prepregning po'lat qoliplarda qayta ishlanishi bilan tavsiflanadi. tayyor qismlar. Keling, ushbu bosqichlarni batafsilroq tavsiflaymiz. Birlashtiruvchi material uchun asos sifatida to'yinmagan poliester qatroni ishlatiladi. Uning afzalliklari orasida past narx va qisqa muddatli quritish. Armatura komponenti maydalangan shisha tolali bo'lib, u varaqning butun hajmi bo'ylab tasodifiy taqsimlanadi. Xona haroratida bir necha oy davomida uzoq muddatli saqlash qatronlarni mustahkamlash tizimi bilan ta'minlanadi. Kimyoviy quyuqlashtiruvchi moddalar shisha tolani bir necha marta singdirilgandan so'ng bog'lovchining viskozitesini oshiradi va shu bilan prepregning ishlab chiqarish qobiliyatini yaxshilaydi va uning saqlash muddatini oshiradi. Bog'lovchiga qo'shiladigan mineral plomba moddalari katta miqdorda, yong'inga chidamliligini oshirish tayyor mahsulotlar va ularning sirtining sifati sezilarli darajada yaxshilanadi.

Olingan prepreg qizdirilgan po'lat qoliplarda bosish tufayli avtomatik jarayonda qayta ishlanishi mumkin. Ushbu qoliplar dizayni termoplastiklar uchun inyeksion qoliplarga o'xshaydi. Bog'lovchi formulasi tufayli prepreg 150 C haroratda va 50-80 bar bosimda ~ 30 sek / mm qalinlikdagi tezlikda qattiqlashadi. Qattiqlashuvning qisqarishi juda past muhim xususiyat SMC texnologiyalari. Mineral plomba va maxsus termoplastik qo'shimchalarning yuqori miqdori tufayli qisqarish 0,05% gacha. Olingan mahsulotlarning zarba kuchi 50-100 kJ / m2, vayron qiluvchi egilish kuchi 120-180 MPa. Yuqori sifatni olishda SMC texnologiyasidan foydalanish iqtisodiy jihatdan maqsadga muvofiqdir kompozit mahsulotlar oyiga bir necha mingdan yuz minglabgacha katta miqdorda. Yevropa bozorida yiliga yuz minglab shunga o'xshash materiallar ishlab chiqariladi. Elektr energetikasi, avtomobil va temir yo'l sanoati ushbu materiallarning eng yirik iste'molchilari hisoblanadi.

7. RTM (Resin Transfer Molding) usuli.

RTM usuli kompozitlarni singdirish va inyeksion kalıplamaga asoslangan bo'lib, uning davomida biriktiruvchi allaqachon plomba yoki preformlarni o'z ichiga olgan yopiq matritsaga o'tkaziladi. Har xil to'quvlarning turli matolari mustahkamlovchi material sifatida harakat qilishi mumkin, masalan, ko'p o'qli yoki emulsiya materiallari va chang shisha matlar. Bog'lovchi 50-120 daqiqada jelga aylanadigan va past dinamik yopishqoqlikka ega bo'lgan qatrondir. GOST 28593-90 qatronning yopishqoqligi va jelleşme vaqtini belgilaydi.

Bu usul yiliga 500 -10 000 ta mahsulotning standart hajmlari uchun juda mos keladi. Matritsaning dizayni har ikki tomondan qismning tashqi konturlarini takrorlaydigan kompozit yoki po'latdan yasalgan shakllardan iborat. Tuzilmalar yuqori haroratli xususiyatlarga ega bo'lib, ular mahkamlash joylarida qo'llab-quvvatlanadigan yopiq po'latdan yasalgan ramkalarning aniq hizalanishi bilan ushlab turiladi.

Ushbu usul 0,2 m2 dan 100 m2 gacha bo'lgan matritsalarni ishlab chiqarish uchun ideal. Matritsa dizayni kompozit yoki po'latdan yasalgan shakllardan iborat. O'chirish matritsasi engilroq va moslashuvchan dizayndan iborat. Matritsaning yarmi vakuum ta'sirida bir-biriga bog'langan.

RTM texnologiyasining afzalliklari:

• avtomatlashtirilgan ishlab chiqarish, bu inson aralashuvining tasodifiy xususiyatini kamaytiradi;
• ishlatiladigan xom ashyo miqdorini kamaytirish va nazorat qilish mavjud;
• materialning atrof-muhitga ta'siri kamayadi;
• mehnat sharoitlari yaxshilandi;
• yaxshi emdirish tufayli nisbatan bardoshli mahsulotlar yaratiladi;
• nisbatan arzon uskunalar.

Robot kompleksi Uchun ishlov berish Kompozit materiallardan tayyorlangan mahsulotlar texnologik tsikldagi eng ko'p mehnat talab qiladigan operatsiyalarni mexanizatsiyalash va avtomatlashtirish uchun mo'ljallangan:

• Texnologik chirog'ni kesish va olib tashlash
• O'rnatilgan elementlar uchun frezalash yivlari, chuqurchalar va joylashtiruvchilar
• Murakkab shakldagi teshiklardan burg'ulash va frezalash
• Teshiklar orqali frezalash katta o'lchamlar(deraza teshiklari, lyuklar va boshqalar)

Robot kompleksi quyidagi imtiyozlarni taqdim etish imkonini beradi:

• Manuel usullar bilan solishtirganda ishlov berish tezligi oshdi
• Yuqori takrorlanuvchanlik va ishlov berish sifati
• Yuqori sifatli frezalash "bir o'tishda"
• Mehnat sharoitlarini yaxshilash
• Qo'shimcha bilim talab qiladigan ish o'rinlarini yaratish

Da aloqa usuli Kalıplama paytida shisha material cho'tka yoki rulon yordamida qo'lda qatronlar bilan singdiriladi. Emprenye bir vaqtning o'zida qolipda rulon bilan yoki alohida amalga oshirilishi mumkin. Rolling laminatdan havo olib tashlash va bog'lovchini bir tekis taqsimlash uchun amalga oshiriladi.