Pengilang yang berpangkalan di California, ACPT Inc. bekerjasama dengan pembekal mesin untuk mewujudkan barisan pengeluaran separa automatik inovatif yang dilengkapi dengan mesin penggulungan filamen automatik. #workinprogress #Automation
Aci pemacu komposit gentian karbon ACPT digunakan dalam pelbagai industri. Sumber foto, semua imej: Jentera Komposit Roth
Selama bertahun-tahun, pengeluar bahan komposit Advanced Composites Products & Technology Inc. (Huntington Beach ACPT, California, Amerika Syarikat) telah komited untuk membangunkan dan menyempurnakan reka bentuk bahan komposit pemacu aci-karbon gentian gentian karbonnya atau paip logam besar yang menghubungkan bahagian hadapan dan belakang Sistem pemacu di bawah kebanyakan kenderaan. Walaupun pada mulanya digunakan dalam bidang automotif, komponen pelbagai fungsi ini juga digunakan secara meluas dalam marin, komersial, tenaga angin, pertahanan, aeroangkasa dan aplikasi perindustrian. Selama bertahun-tahun, ACPT telah menyaksikan peningkatan yang stabil dalam permintaan untuk aci pemacu komposit gentian karbon. Memandangkan permintaan terus meningkat, ACPT menyedari keperluan untuk mengeluarkan lebih banyak aci pemacu dengan kecekapan pembuatan yang lebih tinggi—beratus-ratus aci yang sama setiap minggu—yang membawa kepada inovasi baharu dalam automasi dan, akhirnya, penubuhan kemudahan baharu.
Menurut ACPT, sebab peningkatan permintaan untuk aci pemacu ialah aci pemacu gentian karbon mempunyai gabungan fungsi yang unik berbanding dengan aci pemacu logam, seperti kapasiti tork yang lebih tinggi, keupayaan RPM yang lebih tinggi, kebolehpercayaan yang lebih baik, berat yang lebih ringan, dan Ia cenderung. untuk terurai menjadi gentian karbon yang agak tidak berbahaya di bawah impak tinggi dan mengurangkan hingar, getaran dan kekasaran (NVH).
Di samping itu, berbanding dengan aci pemacu keluli tradisional, dilaporkan bahawa aci pemacu gentian karbon dalam kereta dan trak boleh meningkatkan kuasa kuda roda belakang kenderaan sebanyak lebih daripada 5%, terutamanya disebabkan oleh jisim berputar yang lebih ringan bahan komposit. Berbanding dengan keluli, aci pemacu gentian karbon yang ringan boleh menyerap lebih banyak impak dan mempunyai kapasiti tork yang lebih tinggi, yang boleh menghantar lebih banyak kuasa enjin ke roda tanpa menyebabkan tayar tergelincir atau terpisah dari jalan.
Selama bertahun-tahun, ACPT telah menghasilkan aci pemacu komposit gentian karbon melalui penggulungan filamen di kilang Californianya. Untuk berkembang ke tahap yang diperlukan, adalah perlu untuk meningkatkan skala kemudahan, menambah baik peralatan pengeluaran, dan memudahkan kawalan proses dan pemeriksaan kualiti dengan mengalihkan tanggungjawab daripada juruteknik manusia kepada proses automatik sebanyak mungkin. Untuk mencapai matlamat ini, ACPT memutuskan untuk membina kemudahan pengeluaran kedua dan melengkapkannya dengan tahap automasi yang lebih tinggi.
ACPT bekerjasama dengan pelanggan dalam industri automotif, pertahanan, marin dan perindustrian untuk mereka bentuk aci pemacu mengikut keperluan mereka.
ACPT menubuhkan kemudahan pengeluaran baharu ini di Schofield, Wisconsin, Amerika Syarikat untuk meminimumkan gangguan pengeluaran aci pemacu semasa proses 1.5 tahun mereka bentuk, membina, membeli dan memasang kilang dan peralatan pengeluaran baharu, yang mana 10 bulan dikhususkan untuk Pembinaan, penghantaran dan pemasangan sistem penggulungan filamen automatik.
Setiap langkah proses pengeluaran aci pemacu komposit dinilai secara automatik: penggulungan filamen, kandungan resin dan kawalan pembasahan, pengawetan ketuhar (termasuk kawalan masa dan suhu), penyingkiran bahagian dari mandrel, dan pemprosesan antara setiap langkah proses Mandrel. Walau bagaimanapun, atas sebab belanjawan dan keperluan ACPT untuk sistem mudah alih yang kurang kekal untuk membenarkan bilangan percubaan R&D yang terhad jika perlu, ia enggan menggunakan sistem automasi gantri atas atau lantai sebagai pilihan.
Selepas berunding dengan berbilang pembekal, penyelesaian terakhir ialah sistem pengeluaran dua bahagian: kekili filamen automatik dua paksi jenis 1 dengan kereta penggulungan berbilang daripada Sistem Penggulungan Jentera Komposit Roth (Stephenburg, Jerman); Selain itu, ia bukan sistem automatik tetap, tetapi sistem pengendalian gelendong separa automatik yang direka oleh Globe Machine Manufacturing Co. (Tacoma, Washington, Amerika Syarikat).
ACPT menyatakan bahawa salah satu kelebihan dan keperluan utama sistem penggulungan filamen Roth ialah keupayaan automasinya yang terbukti, yang direka untuk membolehkan dua gelendong menghasilkan bahagian pada masa yang sama. Ini amat penting memandangkan aci pemacu proprietari ACPT memerlukan pelbagai perubahan material. Untuk memotong, mengulir dan menyambung semula gentian yang berbeza secara automatik dan manual setiap kali bahan ditukar, fungsi Roving Cut and Attach (RCA) Roth membolehkan mesin penggulungan menukar bahan secara automatik melalui beberapa kereta pembuatannya. Mandian resin Roth dan teknologi lukisan gentian juga boleh memastikan nisbah pembasahan gentian kepada resin yang tepat tanpa terlebih tepu, membolehkan penggulung berjalan lebih laju daripada penggulung tradisional tanpa membuang terlalu banyak resin. Selepas penggulungan selesai, mesin penggulungan akan secara automatik memutuskan sambungan mandrel dan bahagian-bahagian daripada mesin penggulungan.
Sistem penggulungan itu sendiri adalah automatik, tetapi masih meninggalkan sebahagian besar pemprosesan dan pergerakan mandrel antara setiap langkah pembuatan, yang sebelum ini dilakukan secara manual. Ini termasuk menyediakan mandrel kosong dan menyambungkannya ke mesin penggulungan, mengalihkan mandrel dengan bahagian luka ke ketuhar untuk pengawetan, mengalihkan mandrel dengan bahagian yang telah sembuh dan mengeluarkan bahagian dari mandrel. Sebagai penyelesaian, Globe Machine Manufacturing Co. membangunkan proses yang melibatkan satu siri troli yang direka untuk menampung mandrel yang terletak pada troli. Sistem putaran dalam troli digunakan untuk meletakkan mandrel supaya ia boleh dialihkan masuk dan keluar dari penggulung dan pengekstrak, dan terus berputar semasa bahagiannya dibasahi oleh resin dan diawetkan di dalam ketuhar.
Kereta mandrel ini dialihkan dari satu stesen ke stesen yang lain, dibantu oleh dua set lengan penghantar yang dipasang di tanah — satu set pada gegelung dan set lain dalam sistem pengekstrakan bersepadu — dengan mandrel Kereta itu bergerak dengan cara yang diselaraskan, dan mengambil paksi selebihnya kepada setiap proses. Cucuk tersuai pada troli secara automatik mengapit dan melepaskan gelendong, dalam penyelarasan dengan chuck automatik pada mesin Roth.
Pemasangan tangki resin ketepatan dua paksi Roth. Sistem ini direka bentuk untuk dua aci utama bahan komposit dan diangkut ke kereta penggulungan bahan khusus.
Sebagai tambahan kepada sistem pemindahan mandrel ini, Globe juga menyediakan dua ketuhar pengawetan. Selepas pengawetan dan pengekstrakan mandrel, bahagian dipindahkan ke mesin pemotong panjang yang tepat, diikuti dengan sistem kawalan berangka untuk memproses hujung tiub, dan kemudian membersihkan dan menggunakan pelekat menggunakan kelengkapan akhbar. Ujian tork, jaminan kualiti dan penjejakan produk selesai sebelum pembungkusan dan penghantaran untuk pelanggan penggunaan akhir.
Menurut ACPT, aspek penting dalam proses itu ialah keupayaannya untuk menjejak dan merekod data seperti suhu kemudahan, tahap kelembapan, ketegangan gentian, kelajuan gentian dan suhu resin bagi setiap kumpulan penggulungan. Maklumat ini disimpan untuk sistem pemeriksaan kualiti produk atau penjejakan pengeluaran, dan membolehkan pengendali melaraskan keadaan pengeluaran apabila perlu.
Keseluruhan proses yang dibangunkan oleh Globe digambarkan sebagai "separa automatik" kerana pengendali manusia masih perlu menekan butang untuk memulakan urutan proses dan memindahkan troli masuk dan keluar secara manual dari ketuhar. Menurut ACPT, Globe membayangkan tahap automasi yang lebih tinggi untuk sistem pada masa hadapan.
Sistem Roth termasuk dua gelendong dan tiga kereta penggulungan bebas. Setiap troli penggulungan direka untuk penghantaran automatik bahan komposit yang berbeza. Bahan komposit digunakan pada kedua-dua gelendong pada masa yang sama.
Selepas tahun pertama pengeluaran di kilang baharu, ACPT melaporkan bahawa peralatan tersebut telah berjaya menunjukkan bahawa ia boleh mencapai sasaran pengeluarannya sambil menjimatkan tenaga kerja dan bahan serta menyediakan produk berkualiti tinggi secara konsisten. Syarikat itu berharap dapat bekerjasama dengan Globe dan Roth sekali lagi dalam projek automasi akan datang.
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).
Selepas lebih 30 tahun pembangunan, integrasi in-situ akan memenuhi janjinya untuk menghapuskan pengikat dan autoklaf, dan merealisasikan badan pelbagai fungsi bersepadu.
Jumlah unit yang tinggi dan keperluan berat yang rendah bagi selongsong bateri bas elektrik telah menggalakkan pembangunan sistem resin epoksi khusus TRB Lightweight Structures dan barisan pengeluaran komposit automatik.
Perintis pemprosesan bukan autoklaf dalam aplikasi aeroangkasa menjawab jawapan yang layak tetapi bersemangat: Ya!
Masa siaran: Ogos-07-2021