Производителот со седиште во Калифорнија ACPT Inc. работеше со добавувачот на машини за да воспостави иновативна полуавтоматска производна линија опремена со автоматска машина за намотување на филаментот.#работавопрогрес #Автоматизација
Композитните погонски осовини на ACPT од јаглеродни влакна се користат во низа индустрии.Извор на фотографија, сите слики: Roth Composite Machinery
Долги години, производителот на композитни материјали Advanced Composites Products & Technology Inc. (Huntington Beach ACPT, Калифорнија, САД) е посветен на развивање и усовршување на дизајнот на својот композитен погонски оски од јаглеродни влакна-комппозитен материјал од јаглеродни влакна или голема метална цевка што ги поврзува предни и задни делови Погонскиот систем под повеќето возила.Иако првично се користеа во автомобилската област, овие мултифункционални компоненти се широко користени и во поморските, комерцијалните, енергијата на ветерот, одбраната, воздушната и индустриската примена.Со текот на годините, ACPT забележа постојан пораст на побарувачката за погонски вратила од композитни јаглеродни влакна.Како што побарувачката продолжи да расте, ACPT ја препозна потребата за производство на поголем број погонски вратила со поголема производна ефикасност - стотици исти вратила секоја недела - што доведе до нови иновации во автоматизацијата и, на крајот, воспоставување нови капацитети.
Според ACPT, причината за зголемената побарувачка за погонски вратила е тоа што погонските осовини од јаглеродни влакна имаат уникатна комбинација на функции во споредба со металните погонски вратила, како што се поголем капацитет на вртежен момент, можности за повисоки вртежи во минута, подобра доверливост, помала тежина и има тенденција да се распадне во релативно безопасни јаглеродни влакна под силно влијание и да ја намали бучавата, вибрациите и грубоста (NVH).
Дополнително, во споредба со традиционалните челични погонски вратила, објавено е дека погонските вратила од јаглеродни влакна во автомобилите и камионите може да ја зголемат коњската сила на задните тркала на возилата за повеќе од 5%, главно поради полесната ротирачка маса на композитни материјали.Во споредба со челикот, лесната погонска осовина од јаглеродни влакна може да апсорбира повеќе удари и да има поголем капацитет на вртежен момент, што може да пренесе повеќе сила на моторот на тркалата без да предизвика лизгање или одвојување на гумите од патот.
Долги години, ACPT произведува композитни погонски осовини од јаглеродни влакна преку намотување на влакно во фабриката во Калифорнија.За да се прошири на потребното ниво, неопходно е да се зголеми обемот на капацитетите, да се подобри опремата за производство и да се поедностави контролата на процесот и проверката на квалитетот со префрлање на одговорностите од човечки техничари на автоматизирани процеси колку што е можно повеќе.За да ги постигне овие цели, ACPT одлучи да изгради втор производствен капацитет и да го опреми со повисоко ниво на автоматизација.
ACPT работи со клиенти во автомобилската, одбранбената, поморската и индустриската индустрија за да дизајнира погонски вратила според нивните потреби.
ACPT го основа овој нов производствен капацитет во Шофилд, Висконсин, САД за да го минимизира прекинот на производството на погонското вратило за време на 1,5-годишниот процес на проектирање, изградба, купување и инсталирање на нови фабрики и опрема за производство, од кои 10 месеци се посветени на градежништвото. испорака и инсталирање на автоматски системи за намотување на влакно.
Секој чекор од процесот на производство на композитно погонско вратило автоматски се оценува: намотување на влакно, содржина на смола и контрола на мокрењето, стврднување во рерната (вклучувајќи контрола на времето и температурата), отстранување на делови од мандрела и обработка помеѓу секој чекор Процесот на мандрела.Сепак, поради буџетски причини и потребата на ACPT за помалку постојан, мобилен систем за да се дозволи ограничен број на експерименти за истражување и развој доколку е потребно, тој одби да користи надземни или подни системи за автоматизација на подемен пат.
По преговорите со повеќе добавувачи, конечното решение беше производствен систем од два дела: тип 1, автоматска ролна со две оски со повеќекратни колички за намотување од Roth Composite Machinery (Стефенбург, Германија) Систем за намотување;Покрај тоа, тоа не е фиксен автоматизиран систем, туку полуавтоматски систем за ракување со вретеното дизајниран од Globe Machine Manufacturing Co. (Такома, Вашингтон, САД).
ACPT изјави дека една од главните предности и барања на системот за намотување на Roth филамент е неговата докажана способност за автоматизација, која е дизајнирана да овозможи две вретена да произведуваат делови истовремено.Ова е особено важно со оглед на тоа што погонското вратило на ACPT бара повеќекратни промени во материјалот.Со цел автоматско и рачно сечење, навој и повторно поврзување на различни влакна при секое менување на материјалот, функцијата Roth's Roving Cut and Attach (RCA) и овозможува на машината за намотување автоматски да ги менува материјалите преку своите повеќекратни производствени колички.Технологијата за капење со смола Рот и цртање влакна, исто така, може да обезбеди прецизен сооднос на влажнење влакна и смола без презаситеност, овозможувајќи му на намотката да работи побрзо од традиционалните намотувачи без да троши премногу смола.По завршувањето на намотувањето, машината за намотување автоматски ќе ги исклучи мандрелата и деловите од машината за намотување.
Самиот систем за намотување е автоматизиран, но сепак остава голем дел од обработката и движењето на мандрелото помеѓу секој производствен чекор, што претходно беше направено рачно.Ова вклучува подготовка на голите мандрели и нивно поврзување со машината за намотување, поместување на мандрелата со ранетите делови во рерната за стврднување, поместување на мандрелата со стврднатите делови и отстранување на деловите од мандрата.Како решение, Globe Machine Manufacturing Co. разви процес кој вклучува серија колички дизајнирани да ја сместат мандрелата што се наоѓа на количката.Системот за вртење во количката се користи за поставување на мандрелата така што може да се движи во и надвор од намотувачот и аспираторот и постојано да се ротира додека деловите се навлажнуваат од смолата и се стврднуваат во рерната.
Овие колички со мандрели се преместуваат од една станица до друга, со помош на две сета транспортни краци монтирани на земја - едната поставена на намотката, а другата поставена во интегрираниот систем за извлекување - со мандрела Количката се движи на координиран начин и зема оската за одмор на секој процес.Прилагодената чашка на количката автоматски го стега и го ослободува вретеното, во координација со автоматската чашка на машината Рот.
Склоп на резервоарот со прецизна смола со две оски Roth.Системот е дизајниран за две главни шахти од композитни материјали и се транспортира до автомобил за намотување на наменскиот материјал.
Покрај овој систем за пренос на мандрели, Globe обезбедува и две печки за лекување.По стврднувањето и екстракцијата на мандрела, деловите се пренесуваат во машина за сечење со прецизна должина, проследено со нумерички контролен систем за обработка на краевите на цевката, а потоа чистење и нанесување на лепилото со помош на приклучоци за печат.Тестирањето на вртежниот момент, обезбедувањето квалитет и следењето на производот се завршени пред пакувањето и испораката за клиентите за крајна употреба.
Според ACPT, важен аспект на процесот е неговата способност да следи и евидентира податоци како што се температурата на објектот, нивото на влажност, напнатоста на влакната, брзината на влакната и температурата на смолата за секоја група на намотување.Овие информации се чуваат за системи за проверка на квалитетот на производот или за следење на производството и им овозможуваат на операторите да ги приспособат условите за производство кога е потребно.
Целиот процес развиен од Глоуб е опишан како „полуавтоматизиран“ бидејќи од човечкиот оператор сè уште се бара да притисне копче за да ја започне низата на процеси и рачно да ја премести количката во и надвор од рерната.Според ACPT, Globe предвидува повисок степен на автоматизација на системот во иднина.
Системот Roth вклучува две вретена и три независни ликвидација автомобили.Секоја количка за намотување е дизајнирана за автоматско пренесување на различни композитни материјали.Композитниот материјал се нанесува на двете вретена истовремено.
По првата година од производството во новата фабрика, ACPT извести дека опремата успешно покажала дека може да ги постигне своите производствени цели додека штеди работна сила и материјали и обезбедува постојано висококвалитетни производи.Компанијата се надева дека повторно ќе соработува со Глоуб и Рот во идните проекти за автоматизација.
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).
По повеќе од 30 години развој, интеграцијата на самото место ќе го исполни своето ветување дека ќе ги елиминира сврзувачките елементи и автоклавите и ќе реализира интегрирано мултифункционално тело.
Високиот волумен на единицата и малата тежина на куќиштата на батериите за електрични автобуси го промовираа развојот на наменските системи со епоксидна смола на TRB Lightweight Structures и автоматизирани композитни производни линии.
Пионерот на не-автоклавната обработка во воздушните апликации одговори на квалификуван, но ентузијастички одговор: Да!
Време на објавување: 07.08.2021