Producătorul din California ACPT Inc. a colaborat cu furnizorul de mașini pentru a stabili o linie inovatoare de producție semi-automată, echipată cu o mașină de bobinat automată a filamentelor.#lucrări în curs #Automatizare
Arborele de antrenare compozit din fibră de carbon ACPT sunt utilizați într-o gamă largă de industrii.Sursa foto, toate imaginile: Roth Composite Machinery
De mulți ani, producătorul de materiale compozite Advanced Composites Products & Technology Inc. (Huntington Beach ACPT, California, SUA) s-a angajat să dezvolte și să perfecționeze designul arborelui de antrenare din compozit din fibră de carbon-material compozit din fibră de carbon sau țevii mari de metal care conectează părțile din față și din spate Sistemul de propulsie de sub majoritatea vehiculelor.Deși inițial utilizate în domeniul auto, aceste componente multifuncționale sunt, de asemenea, utilizate pe scară largă în aplicații marine, comerciale, eoliene, apărare, aerospațiale și industriale.De-a lungul anilor, ACPT a înregistrat o creștere constantă a cererii de arbori de transmisie compozit din fibră de carbon.Pe măsură ce cererea a continuat să crească, ACPT a recunoscut nevoia de a fabrica un număr mai mare de arbori de transmisie cu eficiențe de producție mai mari – sute de aceiași arbori în fiecare săptămână – care au condus la noi inovații în automatizare și, în cele din urmă, la înființarea de noi instalații.
Potrivit ACPT, motivul pentru cererea crescută de arbori de transmisie este că arborii de transmisie din fibră de carbon au o combinație unică de funcții în comparație cu arborii de antrenare din metal, cum ar fi o capacitate mai mare de cuplu, capacități mai mari RPM, fiabilitate mai bună, greutate mai ușoară și tinde. pentru a se descompune în fibră de carbon relativ inofensivă sub impact puternic și pentru a reduce zgomotul, vibrațiile și rugozitatea (NVH).
În plus, în comparație cu arborii de transmisie tradiționali din oțel, se raportează că arborii de transmisie din fibră de carbon din mașini și camioane pot crește puterea roților din spate ale vehiculelor cu mai mult de 5%, în principal datorită masei rotative mai ușoare a materialelor compozite.În comparație cu oțelul, arborele de transmisie ușor din fibră de carbon poate absorbi mai mult impact și are o capacitate de cuplu mai mare, ceea ce poate transmite mai multă putere a motorului roților fără ca anvelopele să alunece sau să se separe de drum.
De mulți ani, ACPT produce arbori de antrenare compoziți din fibră de carbon prin înfășurarea filamentului la fabrica sa din California.Pentru a se extinde la nivelul necesar, este necesar să se mărească amploarea instalațiilor, să se îmbunătățească echipamentele de producție și să se simplifice controlul proceselor și inspecția calității prin transferarea responsabilităților de la tehnicienii umani la procesele automatizate cât mai mult posibil.Pentru a atinge aceste obiective, ACPT a decis să construiască oa doua unitate de producție și să o doteze cu un nivel mai ridicat de automatizare.
ACPT lucrează cu clienți din industria auto, apărare, marină și industrială pentru a proiecta arbori de transmisie în funcție de nevoile acestora.
ACPT a înființat această nouă unitate de producție în Schofield, Wisconsin, SUA pentru a minimiza întreruperea producției de arbore de transmisie în timpul procesului de 1,5 ani de proiectare, construcție, achiziție și instalare de noi fabrici și echipamente de producție, dintre care 10 luni sunt dedicate Construcțiilor, livrarea si instalarea sistemelor automate de infasurare a filamentului.
Fiecare etapă a procesului de producție a arborelui de antrenare compozit este evaluată automat: înfășurarea filamentului, controlul conținutului de rășină și umectare, întărirea cuptorului (inclusiv controlul timpului și al temperaturii), îndepărtarea pieselor din dorn și procesarea între fiecare etapă Procesul dornului.Cu toate acestea, din motive bugetare și din cauza necesității ACPT pentru un sistem mai puțin permanent, mobil, care să permită un număr limitat de experimente de cercetare și dezvoltare, dacă este necesar, a refuzat să utilizeze ca opțiune sisteme de automatizare a portalului suspendate sau suspendate.
După negocieri cu mai mulți furnizori, soluția finală a fost un sistem de producție din două părți: o bobină de filament automată de tip 1, cu două axe, cu cărucioare de bobinare multiple de la Roth Composite Machinery (Stephenburg, Germania) Sistem de bobinare;Mai mult, nu este un sistem automatizat fix, ci un sistem semi-automat de manipulare a arborelui proiectat de Globe Machine Manufacturing Co. (Tacoma, Washington, SUA).
ACPT a declarat că unul dintre principalele avantaje și cerințe ale sistemului de înfășurare cu filament Roth este capacitatea sa de automatizare dovedită, care este concepută pentru a permite a două axe să producă piese în același timp.Acest lucru este deosebit de important, având în vedere că arborele de antrenare proprietar al ACPT necesită mai multe modificări de material.Pentru a tăia, înfileta și reconecta automat și manual diferite fibre de fiecare dată când materialul este schimbat, funcția Roving Cut and Attach (RCA) de la Roth permite mașinii de bobinat să schimbe automat materialele prin cărucioarele sale multiple de producție.Baia de rășină Roth și tehnologia de trefilare a fibrelor pot asigura, de asemenea, un raport precis de umectare dintre fibră și rășină, fără suprasaturare, permițând bobinatorului să funcționeze mai repede decât bobinatoarele tradiționale, fără a pierde prea multă rășină.După ce înfășurarea este finalizată, mașina de bobinat va deconecta automat dornul și piesele de la mașina de bobinat.
Sistemul de înfășurare în sine este automatizat, dar lasă totuși o mare parte din procesarea și mișcarea dornului între fiecare etapă de fabricație, care anterior se făcea manual.Aceasta include pregătirea dornurilor goale și conectarea lor la mașina de bobinat, mutarea dornului cu părțile înfășurate în cuptor pentru întărire, mutarea dornului cu părțile întărite și îndepărtarea pieselor din dorn.Ca soluție, Globe Machine Manufacturing Co. a dezvoltat un proces care implică o serie de cărucioare concepute pentru a găzdui dornul situat pe cărucior.Sistemul de rotație al căruciorului este utilizat pentru a poziționa dornul astfel încât să poată fi mutat în și afară din bobinator și extractor și să se rotească continuu în timp ce piesele sunt umezite de rășină și întărite în cuptor.
Aceste cărucioare cu dorn sunt deplasate de la o stație la alta, asistate de două seturi de brațe transportoare montate la sol — unul așezat pe bobinator și celălalt așezat în sistemul de extracție integrat — cu dornul Căruciorul se deplasează în mod coordonat și ia axa de repaus la fiecare proces.Mandrina personalizată de pe cărucior prinde și eliberează automat axul, în coordonare cu mandrina automată de pe mașina Roth.
Ansamblu rezervor de rășină de precizie Roth pe două axe.Sistemul este proiectat pentru doi arbori principali din materiale compozite și transportat într-o mașină de bobinare a materialului dedicat.
Pe lângă acest sistem de transfer cu dorn, Globe oferă și două cuptoare de întărire.După întărire și extracția dornului, piesele sunt transferate la o mașină de tăiat cu lungime precisă, urmată de un sistem de control numeric pentru procesarea capetelor tuburilor, iar apoi curățarea și aplicarea adezivului folosind fitinguri de presare.Testarea cuplului, asigurarea calității și urmărirea produsului sunt finalizate înainte de ambalare și expediere pentru clienții finali.
Potrivit ACPT, un aspect important al procesului este capacitatea sa de a urmări și înregistra date precum temperatura instalației, nivelul de umiditate, tensiunea fibrelor, viteza fibrei și temperatura rășinii pentru fiecare grup de înfășurare.Aceste informații sunt stocate pentru sistemele de inspecție a calității produselor sau de urmărire a producției și permit operatorilor să ajusteze condițiile de producție atunci când este necesar.
Întregul proces dezvoltat de Globe este descris drept „semi-automat”, deoarece un operator uman este încă obligat să apese un buton pentru a iniția secvența procesului și a muta manual căruciorul în și afară din cuptor.Potrivit ACPT, Globe prevede un grad mai mare de automatizare pentru sistem în viitor.
Sistemul Roth include două fusuri și trei mașini de bobinaj independente.Fiecare cărucior de înfășurare este proiectat pentru transportul automat al diferitelor materiale compozite.Materialul compozit este aplicat pe ambele fusuri în același timp.
După primul an de producție la noua fabrică, ACPT a raportat că echipamentul a demonstrat cu succes că își poate atinge obiectivele de producție, economisind în același timp forță de muncă și materiale și oferind constant produse de înaltă calitate.Compania speră să coopereze din nou cu Globe și Roth în viitoarele proiecte de automatizare.
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).
După mai bine de 30 de ani de dezvoltare, integrarea in situ este pe cale să își îndeplinească promisiunea de a elimina elementele de fixare și autoclave și de a realiza un corp multifuncțional integrat.
Cerințele de volum mare și greutate redusă ale carcaselor bateriilor autobuzelor electrice au promovat dezvoltarea sistemelor de rășini epoxidice dedicate TRB Lightweight Structures și a liniilor de producție automate compozite.
Pionierul prelucrării non-autoclave în aplicațiile aerospațiale a răspuns unui răspuns calificat, dar entuziast: Da!
Ora postării: 07-aug-2021