Калифорнијски произвођач АЦПТ Инц. радио је са добављачем машина на успостављању иновативне полуаутоматске производне линије опремљене аутоматском машином за намотавање филамента. #воркинпрогресс #Аутоматион
АЦПТ-ове композитне погонске осовине од угљеничних влакана користе се у низу индустрија. Извор фотографије, све слике: Ротх Цомпосите Мацхинери
Дуги низ година, произвођач композитних материјала Адванцед Цомпоситес Продуцтс & Тецхнологи Инц. (Хунтингтон Беацх АЦПТ, Калифорнија, САД) је посвећен развоју и усавршавању дизајна свог композитног погонског вратила од карбонских влакана и композитног материјала од угљеничних влакана или велике металне цеви која повезује предњи и задњи делови Погонски систем испод већине возила. Иако су се првобитно користиле у аутомобилској индустрији, ове мултифункционалне компоненте се такође широко користе у поморској, комерцијалној, енергетици ветра, одбрани, ваздухопловству и индустрији. Током година, АЦПТ је видео стални пораст потражње за погонским вратилима од карбонских влакана. Како је потражња наставила да расте, АЦПТ је препознао потребу за производњом већег броја погонских вратила са већом ефикасношћу производње – стотине истих вратила сваке недеље – што је довело до нових иновација у аутоматизацији и, на крају, успостављања нових постројења.
Према АЦПТ-у, разлог за повећану потражњу за погонским вратилима је тај што погонска вратила од карбонских влакана имају јединствену комбинацију функција у поређењу са металним погонским вратилима, као што су већи капацитет обртног момента, веће могућности обртаја, боља поузданост, мања тежина и тенденција да се распадну у релативно безопасна карбонска влакна под великим ударом и смањују буку, вибрације и храпавост (НВХ).
Поред тога, у поређењу са традиционалним челичним погонским вратилима, пријављено је да погонска вратила од угљеничних влакана у аутомобилима и камионима могу повећати снагу задњих точкова возила за више од 5%, углавном због лакше ротирајуће масе композитних материјала. У поређењу са челиком, лагана погонска осовина од угљеничних влакана може да апсорбује већи удар и има већи капацитет обртног момента, што може пренети више снаге мотора на точкове без изазивања клизања гума или одвајања од пута.
Дуги низ година, АЦПТ производи погонске осовине од композитних карбонских влакана кроз намотаје филамента у својој фабрици у Калифорнији. Да би се проширио на потребан ниво, потребно је повећати обим објеката, побољшати производну опрему и поједноставити контролу процеса и проверу квалитета тако што ће се одговорности са људских техничара што је више могуће пребацити на аутоматизоване процесе. Да би постигао ове циљеве, АЦПТ је одлучио да изгради други производни објекат и опреми га вишим степеном аутоматизације.
АЦПТ ради са купцима у аутомобилској, одбрамбеној, поморској и индустријској индустрији на дизајнирању погонских вратила према њиховим потребама.
АЦПТ је основао овај нови производни погон у Шофилду, Висконсин, САД како би минимизирао прекид производње погонског вратила током 1,5-годишњег процеса пројектовања, изградње, куповине и инсталирања нових фабрика и производне опреме, од чега је 10 месеци посвећено изградњи, испорука и монтажа аутоматских система за намотавање филамената.
Сваки корак процеса производње композитног погонског вратила се аутоматски процењује: намотавање филамента, садржај смоле и контрола влажења, очвршћавање у пећници (укључујући контролу времена и температуре), уклањање делова са трна и обрада између сваког корака процеса трна. Међутим, због буџетских разлога и потребе АЦПТ-а за мање трајним, мобилним системом који би дозволио ограничен број Р&Д експеримената ако је потребно, одбио је да користи системе за аутоматизацију надземних или подних портала као опцију.
После преговора са више добављача, коначно решење је био дводелни производни систем: тип 1, двоосни аутоматски колут са филаментима са вишеструким колицима за намотавање из Ротх Цомпосите Мацхинери (Степхенбург, Немачка) Систем за намотавање; Штавише, то није фиксни аутоматизовани систем, већ полуаутоматски систем за руковање вретеном који је дизајнирао Глобе Мацхине Мануфацтуринг Цо. (Тацома, Вашингтон, САД).
АЦПТ је навео да је једна од главних предности и захтева Ротх система за намотавање филамента његова доказана способност аутоматизације, која је дизајнирана да омогући два вретена да производе делове у исто време. Ово је посебно важно с обзиром да АЦПТ-ова власничка погонска осовина захтева вишеструке измене материјала. У циљу аутоматског и ручног сечења, навоја и поновног повезивања различитих влакана сваки пут када се материјал промени, Ротхова функција Ровинг Цут анд Аттацх (РЦА) омогућава машини за намотавање да аутоматски мења материјале кроз своја вишеструка производна колица. Ротх купка од смоле и технологија извлачења влакана такође могу да обезбеде прецизан однос влажења влакана и смоле без презасићења, омогућавајући намотачу да ради брже од традиционалних машина за намотавање без трошења превише смоле. Након што је намотавање завршено, машина за намотавање ће аутоматски одвојити трн и делове од машине за намотавање.
Сам систем намотаја је аутоматизован, али и даље оставља велики део обраде и кретања трна између сваког производног корака, што се раније радило ручно. Ово укључује припрему голих трнова и њихово повезивање са машином за намотавање, премештање трна са намотаним деловима у пећ на сушење, померање трна са осушеним деловима и уклањање делова са трна. Као решење, Глобе Мацхине Мануфацтуринг Цо. је развио процес који укључује серију колица дизајнираних да прихвате трн који се налази на колицима. Систем ротације у колицима се користи за позиционирање трна тако да се може померати и извлачити из машине за намотавање и екстрактор, и непрекидно се ротира док се делови кваше смолом и очвршћавају у пећници.
Ова колица са трном се померају са једне станице на другу, уз помоћ два сета транспортних кракова постављених на земљу — један сет на намотачу, а други постављен у интегрисани систем за извлачење — са трном. Колица се крећу на координисан начин и узимају оса одмора сваком процесу. Прилагођена стезна глава на колицима аутоматски стеже и ослобађа вретено, у координацији са аутоматском стезном главом на Ротх машини.
Ротх двоосни прецизан склоп резервоара за смолу. Систем је дизајниран за две главне осовине од композитних материјала и транспортује се до наменског аутомобила за намотавање материјала.
Поред овог система преноса трна, Глобе такође нуди две пећи за сушење. Након очвршћавања и вађења трна, делови се преносе у машину за сечење прецизне дужине, након чега следи нумерички контролни систем за обраду крајева цеви, а затим чишћење и наношење лепка помоћу прес фитинга. Тестирање обртног момента, осигурање квалитета и праћење производа се завршавају пре паковања и испоруке за крајње кориснике.
Према АЦПТ-у, важан аспект процеса је његова способност праћења и снимања података као што су температура објекта, ниво влажности, напетост влакана, брзина влакана и температура смоле за сваку групу намотаја. Ове информације се чувају за системе за контролу квалитета производа или праћење производње и омогућавају оператерима да прилагоде услове производње када је то потребно.
Цео процес који је развио Глобе описује се као „полуаутоматизован“ јер је од људског оператера и даље потребно да притисне дугме да би покренуо секвенцу процеса и ручно померио колица у и из рерне. Према АЦПТ-у, Глобе предвиђа већи степен аутоматизације система у будућности.
Ротх систем укључује два вретена и три независна кола за намотавање. Свака колица за намотавање су дизајнирана за аутоматско преношење различитих композитних материјала. Композитни материјал се наноси на оба вретена истовремено.
Након прве године производње у новој фабрици, АЦПТ је известио да је опрема успешно показала да може да постигне своје производне циљеве уз уштеду радне снаге и материјала и обезбеђујући доследно производе високог квалитета. Компанија се нада да ће поново сарађивати са Глобеом и Ротхом у будућим пројектима аутоматизације.
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).
После више од 30 година развоја, интеграција на лицу места ће испунити своје обећање да ће елиминисати причвршћиваче и аутоклаве и остварити интегрисано мултифункционално тело.
Захтеви за велику јединичну запремину и малу тежину кућишта батерија електричних аутобуса промовисали су развој ТРБ Лигхтвеигхт Струцтурес наменских система епоксидних смола и аутоматизованих линија за производњу композита.
Пионир неаутоклавне обраде у примени у ваздухопловству одговорио је на квалификован, али ентузијастичан одговор: Да!
Време поста: 07.08.2021