Hazırda müxtəlif strukturların istehsalı və istehsalı üçün tətbiq oluna bilən kompozit material strukturları üçün bir çox istehsal prosesləri mövcuddur.Bununla belə, aviasiya sənayesinin, xüsusən də mülki təyyarələrin sənaye istehsalının səmərəliliyini və istehsal xərclərini nəzərə alaraq, vaxt və xərcləri azaltmaq üçün müalicə prosesini təkmilləşdirmək aktualdır.Rapid Prototyping, aşağı qiymətli sürətli prototipləmə texnologiyası olan diskret və yığılmış formalaşdırma prinsiplərinə əsaslanan yeni istehsal üsuludur.Ümumi texnologiyalara sıxılma qəlibləmə, maye formalaşdırma və termoplastik kompozit materialların formalaşdırılması daxildir.
1. Sürətli prototipləmə texnologiyası
Qəlibləmənin sürətli prototipləmə texnologiyası qəlibləmə qəlibinə əvvəlcədən qoyulmuş prepreg blanklarını yerləşdirən bir prosesdir və qəlib bağlandıqdan sonra blanklar isitmə və təzyiq vasitəsilə sıxılır və bərkidilir.Kalıplama sürəti sürətli, məhsulun ölçüsü dəqiqdir və qəlibləmə keyfiyyəti sabit və vahiddir.Avtomatlaşdırma texnologiyası ilə birlikdə mülki aviasiya sahəsində karbon lifli kompozit struktur komponentlərinin kütləvi istehsalına, avtomatlaşdırılmasına və ucuz istehsalına nail ola bilər.
Kalıplama addımları:
① İstehsal üçün tələb olunan hissələrin ölçülərinə uyğun gələn yüksək möhkəmlikli metal qəlib alın və sonra qəlibi presə quraşdırın və onu qızdırın.
② Tələb olunan kompozit materialları qəlib formasına əvvəlcədən düzəldin.Preforming, bitmiş hissələrin performansını yaxşılaşdırmağa kömək edən mühüm addımdır.
③ Əvvəlcədən hazırlanmış hissələri qızdırılan qəlibə daxil edin.Sonra kalıbı çox yüksək təzyiqlə sıxın, adətən 800psi ilə 2000psi arasında dəyişir (hissənin qalınlığına və istifadə olunan materialın növünə görə).
④ Təzyiqi buraxdıqdan sonra hissəni qəlibdən çıxarın və hər hansı buruqları çıxarın.
Kalıplama üstünlükləri:
Müxtəlif səbəblərə görə qəlibləmə məşhur texnologiyadır.Populyar olmasının səbəblərindən biri də qabaqcıl kompozit materiallardan istifadə etməsidir.Metal hissələrlə müqayisədə bu materiallar çox vaxt daha güclü, yüngül və korroziyaya davamlıdır, nəticədə daha yaxşı mexaniki xassələrə malik obyektlər yaranır.
Kalıplamanın başqa bir üstünlüyü onun çox mürəkkəb hissələri istehsal etmək qabiliyyətidir.Bu texnologiya plastik enjeksiyon qəliblərinin istehsal sürətinə tam nail ola bilməsə də, tipik laminatlanmış kompozit materiallarla müqayisədə daha çox həndəsi formalar təmin edir.Plastik enjeksiyon qəlibi ilə müqayisədə, o, həm də daha uzun liflərə imkan verir və materialı daha möhkəm edir.Buna görə də, qəlibləmə plastik enjeksiyon qəlibləri ilə laminatlı kompozit material istehsalı arasında orta zəmin kimi görünə bilər.
1.1 SMC-nin formalaşması prosesi
SMC təbəqə metal formalaşdıran kompozit materialların, yəni təbəqə metal əmələ gətirən kompozit materialların qısaldılmasıdır.Əsas xammal SMC xüsusi iplikdən, doymamış qatrandan, az büzüşən aşqarlardan, dolduruculardan və müxtəlif əlavələrdən ibarətdir.1960-cı illərin əvvəllərində ilk dəfə Avropada meydana çıxdı.Təxminən 1965-ci ildə ABŞ və Yaponiya ardıcıl olaraq bu texnologiyanı inkişaf etdirdilər.1980-ci illərin sonlarında Çin xaricdən qabaqcıl SMC istehsal xətləri və prosesləri təqdim etdi.SMC üstün elektrik performansı, korroziyaya davamlılıq, yüngül çəki, sadə və çevik mühəndis dizaynı kimi üstünlüklərə malikdir.Onun mexaniki xassələri müəyyən metal materiallarla müqayisə oluna bilər, buna görə də nəqliyyat, tikinti, elektronika və elektrik mühəndisliyi kimi sənaye sahələrində geniş istifadə olunur.
1.2 BMC Formalaşdırma Prosesi
1961-ci ildə Almaniyada Bayer AG tərəfindən hazırlanmış doymamış qatran təbəqəsi qəlibləmə kompleksi (SMC) istifadəyə verildi.1960-cı illərdə Avropada DMC (Xəmir Kalıplama Kompleksi) kimi tanınan və ilk mərhələlərində (1950-ci illər) qalınlaşdırılmamış Toplu Kalıplama Kompleksi (BMC) təşviq edilməyə başlandı;Amerika tərifinə görə, BMC qalınlaşdırılmış BMC-dir.Yaponiya Avropa texnologiyasını qəbul etdikdən sonra BMC-nin tətbiqi və inkişafında əhəmiyyətli nailiyyətlər əldə etdi və 1980-ci illərdə texnologiya çox yetkinləşdi.İndiyə qədər BMC-də istifadə olunan matris doymamış polyester qatranı olmuşdur.
BMC termoset plastiklərə aiddir.Material xüsusiyyətlərinə əsasən, enjeksiyon qəlibləmə maşınının material barelinin temperaturu material axını asanlaşdırmaq üçün çox yüksək olmamalıdır.Buna görə də, BMC-nin injection qəlibləmə prosesində material barelinin istiliyinə nəzarət çox vacibdir və qidalanma hissəsindən optimal temperatura nail olmaq üçün temperaturun uyğunluğunu təmin etmək üçün bir nəzarət sistemi olmalıdır. nozzle.
1.3 Polisiklopentadien (PDCPD) qəliblənməsi
Polisiklopentadien (PDCPD) qəlibləri gücləndirilmiş plastikdən daha çox təmiz matrisdir.1984-cü ildə ortaya çıxan PDCPD qəlibləmə prosesi prinsipi poliuretan (PU) qəlibləmə ilə eyni kateqoriyaya aiddir və ilk dəfə ABŞ və Yaponiya tərəfindən hazırlanmışdır.
Yaponiyanın Zeon Corporation şirkətinin törəmə şirkəti olan Telene (Fransa, Bondues şəhərində yerləşir) PDCPD-nin və onun kommersiya əməliyyatlarının tədqiqi və inkişafı sahəsində böyük uğur qazanmışdır.
RIM qəlibləmə prosesinin özünü avtomatlaşdırmaq daha asandır və FRP püskürtmə, RTM və ya SMC kimi proseslərlə müqayisədə daha az əmək xərclərinə malikdir.PDCPD RIM tərəfindən istifadə edilən qəlib qiyməti SMC-dən xeyli aşağıdır.Məsələn, Kenworth W900L-in mühərrik kapotunun qəlibi nikel qabığından və tökmə alüminium nüvədən istifadə edir, xüsusi çəkisi cəmi 1,03 olan aşağı sıxlıqlı qatranla nəinki xərcləri azaldır, həm də çəkisini azaldır.
1.4 Liflə Gücləndirilmiş Termoplastik Kompozit Materialların (LFT-D) birbaşa onlayn formalaşdırılması
Təxminən 1990-cı ildə LFT (Long Fiber Reinforced Thermoplastics Direct) Avropa və Amerika bazarına təqdim edildi.Birləşmiş Ştatlarda CPI şirkəti dünyada birbaşa kompozit uzun liflə gücləndirilmiş termoplastik qəlibləmə avadanlığı və müvafiq texnologiya (LFT-D, Direct In Line Mixing) inkişaf etdirən ilk şirkətdir.1991-ci ildə kommersiya fəaliyyətinə başlayıb və bu sahədə qlobal liderdir.Alman şirkəti Diffenbarcher 1989-cu ildən LFT-D texnologiyasının tədqiqi ilə məşğuldur. Hazırda əsasən LFT D, Tailored LFT (struktur gərginliyi əsasında yerli möhkəmləndirmə əldə edə bilir) və Advanced Surface LFT-D (görünən səth, yüksək səth) mövcuddur. keyfiyyət) texnologiyaları.İstehsal xətti baxımından Diffenbarcher-in mətbuatının səviyyəsi çox yüksəkdir.German Cooperation şirkətinin D-LFT ekstruziya sistemi beynəlxalq miqyasda lider mövqedədir.
1.5 Qəlibsiz Döküm İstehsalat Texnologiyası (PCM)
PCM (Pattern less Casting Manufacturing) Tsinghua Universitetinin Lazer Sürətli Prototipləmə Mərkəzi tərəfindən hazırlanmışdır.Sürətli prototipləmə texnologiyası ənənəvi qatran qum tökmə proseslərinə tətbiq edilməlidir.Əvvəlcə CAD modelindən tökmə CAD modelini əldə edin.Döküm CAD modelinin STL faylı en kəsiyi profil məlumatını əldə etmək üçün laylanır və daha sonra nəzarət məlumatını yaratmaq üçün istifadə olunur.Formalama prosesi zamanı birinci ucluq kompüter nəzarəti ilə hər bir qum qatına yapışdırıcını dəqiqliklə səpir, ikinci ucluq isə katalizatoru eyni yol boyunca səpir.İkisi bir-birinə yapışma reaksiyasına məruz qalır, qum qatını qat-qat bərkləşdirir və qalaq əmələ gətirir.Yapışqan və katalizatorun birlikdə işlədiyi ərazidəki qum birlikdə bərkiyir, digər yerlərdə qum dənəvər vəziyyətdə qalır.Bir təbəqəni müalicə etdikdən sonra növbəti təbəqə yapışdırılır və bütün təbəqələr yapışdırıldıqdan sonra məkan varlığı əldə edilir.Orijinal qum hələ də yapışqanın səpilmədiyi yerlərdə quru qumdur, bu da onu çıxarmağı asanlaşdırır.Ortadakı qurumamış quru qumu təmizləyərək müəyyən divar qalınlığına malik tökmə qəlibi əldə etmək olar.Qum qəlibinin daxili səthinə boya tətbiq etdikdən və ya hopdurduqdan sonra metal tökmək üçün istifadə edilə bilər.
PCM prosesinin müalicə temperaturu adətən 170 ℃ ətrafında olur.PCM prosesində istifadə olunan faktiki soyuq döşəmə və soyuq soyma qəlibləmədən fərqlidir.Soyuq döşənmə və soyuq soyma qəlib soyuq ucunda olarkən məhsulun struktur tələblərinə uyğun olaraq qəlibin üzərinə tədricən prepreg qoyulmasını və müəyyən təzyiqi təmin etmək üçün döşənmə başa çatdıqdan sonra qəlibin formalaşdırma presi ilə bağlanmasını əhatə edir.Bu zaman qəlib bir qəlib temperaturu maşını ilə qızdırılır, adi proses temperaturu otaq temperaturundan 170 ℃-ə qaldırmaqdır və istilik dərəcəsi müxtəlif məhsullara görə tənzimlənməlidir.Onların əksəriyyəti bu plastikdən hazırlanır.Kalıbın temperaturu müəyyən edilmiş temperatura çatdıqda, məhsulu yüksək temperaturda müalicə etmək üçün izolyasiya və təzyiq mühafizəsi aparılır.Müalicə başa çatdıqdan sonra, qəlib temperaturunu normal temperatura qədər soyutmaq üçün bir qəlib temperaturu maşını istifadə etmək lazımdır və istilik dərəcəsi də 3-5 ℃/dəq olaraq təyin edilir, Sonra qəlibin açılmasına və hissənin çıxarılmasına davam edin.
2. Maye əmələ gətirmə texnologiyası
Maye formalaşdırma texnologiyası (LCM) əvvəlcə quru lif preformlarını qapalı qəlib boşluğuna yerləşdirən, sonra qəlib bağlandıqdan sonra maye qatranı qəlib boşluğuna yeridən bir sıra kompozit material əmələ gətirmə texnologiyalarına aiddir.Təzyiq altında qatran axır və lifləri hopdurur.İsti presləmə konserv formalaşdırma prosesi ilə müqayisədə, LCM yüksək ölçülü dəqiqliyə və mürəkkəb görünüşə malik hissələrin istehsalı üçün uyğun olan bir çox üstünlüklərə malikdir;Aşağı istehsal dəyəri və sadə əməliyyat.
Xüsusilə son illərdə inkişaf etdirilən yüksək təzyiqli RTM prosesi, qısaldılmış HP-RTM qəlibləmə prosesi kimi HP-RTM (High Pressure Resin Transfer Fording).Bu, qatranı liflə gücləndirilmiş materiallar və əvvəlcədən quraşdırılmış komponentlərlə əvvəlcədən döşənmiş vakuum möhürlənmiş qəlibə qarışdırmaq və enjekte etmək üçün yüksək təzyiq təzyiqindən istifadə edərək qəlibləmə prosesinə aiddir, sonra isə qatran axını ilə doldurulması, hopdurulması, bərkidilməsi və sökülməsi yolu ilə kompozit material məhsulları əldə edir. .Enjeksiyon vaxtını azaltmaqla, yüksək lif tərkibinə və yüksək məhsuldar hissələrin istehsalına nail olmaqla, aviasiya struktur komponentlərinin istehsal müddətinə onlarla dəqiqə ərzində nəzarət etmək gözlənilir.
HP-RTM formalaşdırma prosesi bir çox sənaye sahələrində geniş istifadə olunan kompozit material əmələ gətirmə proseslərindən biridir.Onun üstünlükləri ənənəvi RTM prosesləri ilə müqayisədə aşağı qiymətə, qısa dövrə, kütləvi istehsala və yüksək keyfiyyətli istehsala (yaxşı səth keyfiyyəti ilə) nail olmaq imkanındadır.Avtomobil istehsalı, gəmiqayırma, təyyarə istehsalı, kənd təsərrüfatı maşınları, dəmir yolu nəqliyyatı, külək enerjisi istehsalı, idman malları və s. kimi müxtəlif sənaye sahələrində geniş istifadə olunur.
3. Termoplastik kompozit materialların formalaşması texnologiyası
Son illərdə termoplastik kompozit materiallar yüksək təsir müqaviməti, yüksək möhkəmlik, yüksək zədələrə qarşı dözümlülük və yaxşı istilik müqaviməti üstünlüklərinə görə həm yerli, həm də beynəlxalq səviyyədə kompozit material istehsalı sahəsində tədqiqat mərkəzinə çevrilmişdir.Termoplastik kompozit materiallarla qaynaq, təyyarə konstruksiyalarında pərçim və bolt birləşmələrinin sayını əhəmiyyətli dərəcədə azalda bilər, istehsal səmərəliliyini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırır və istehsal xərclərini azalda bilər.Təyyarə konstruksiyalarının birinci dərəcəli tədarükçüsü olan Airframe Collins Aerospace-ə görə, isti preslənmədən qaynaqlana bilən termoplastik konstruksiyalar metal və termoset kompozit komponentlərlə müqayisədə istehsal dövrünü 80% qısaltmaq potensialına malikdir.
Ən münasib miqdarda materialların istifadəsi, ən qənaətcil prosesin seçilməsi, məhsulların uyğun hissələrdə istifadəsi, əvvəlcədən müəyyən edilmiş dizayn məqsədlərinə nail olmaq və məhsulların ideal performans dəyəri nisbətinə nail olmaq həmişə istiqamət olmuşdur. kompozit material üzrə mütəxəssislər üçün səylər.İnanıram ki, istehsal dizayn ehtiyaclarını ödəmək üçün gələcəkdə daha çox qəlibləmə prosesləri inkişaf etdiriləcəkdir.
Göndərmə vaxtı: 21 noyabr 2023-cü il
