Каліфарнійскі вытворца ACPT Inc. супрацоўнічаў з пастаўшчыком машын для стварэння інавацыйнай паўаўтаматычнай вытворчай лініі, абсталяванай аўтаматычнай машынай для намоткі нітак.#праца ў працэсе #Аўтаматызацыя
Кампазітныя прывадныя валы ACPT з вугляроднага валакна выкарыстоўваюцца ў розных галінах прамысловасці.Крыніца фота, усе выявы: Roth Composite Machinery
На працягу многіх гадоў вытворца кампазітных матэрыялаў Advanced Composites Products & Technology Inc. (Huntington Beach ACPT, Каліфорнія, ЗША) займаецца распрацоўкай і ўдасканаленнем дызайну кампазітнага кампазітнага вала з вугляроднага валакна або вялікай металічнай трубы, якая злучае пярэдняя і задняя часткі Сістэма прывада пад большасць транспартных сродкаў.Нягледзячы на тое, што першапачаткова выкарыстоўваліся ў аўтамабільнай галіне, гэтыя шматфункцыянальныя кампаненты таксама шырока выкарыстоўваюцца ў марскіх, камерцыйных, ветраэнергетычных, абаронных, аэракасмічных і прамысловых прылажэннях.На працягу многіх гадоў у ACPT назіраецца стабільны рост попыту на карданныя валы з вугляроднага валакна.Паколькі попыт працягваў расці, ACPT прызнала неабходнасць вытворчасці большай колькасці карданных валаў з больш высокай вытворчай эфектыўнасцю — сотні адных і тых жа валоў кожны тыдзень — што прывяло да новых інавацый у аўтаматызацыі і, у канчатковым рахунку, да стварэння новых устаноў.
Згодна з ACPT, прычынай павышанага попыту на карданныя валы з'яўляецца тое, што карданныя валы з вугляроднага валакна маюць унікальнае спалучэнне функцый у параўнанні з металічнымі прываднымі валамі, напрыклад, больш высокі крутоўны момант, больш высокія магчымасці абаротаў, лепшая надзейнасць, меншы вага і, як правіла, раскладаецца на адносна бясшкоднае вугляроднае валакно пад моцным уздзеяннем і зніжае шум, вібрацыю і шурпатасць (NVH).
Акрамя таго, у параўнанні з традыцыйнымі сталёвымі карданнымі валамі, паведамляецца, што карданныя валы з вугляроднага валакна ў легкавых і грузавых аўтамабілях могуць павялічыць магутнасць задніх колаў транспартных сродкаў больш чым на 5%, у асноўным за кошт меншай верціцца масы кампазітных матэрыялаў.У параўнанні са сталлю, лёгкі карданны вал з вугляроднага валакна можа паглынаць большы ўдар і мець большы крутоўны момант, што можа перадаваць больш магутнасці рухавіка на колы, не выклікаючы слізгаценне шын і не адрываючыся ад дарогі.
На працягу многіх гадоў кампанія ACPT вырабляе кампазітныя карданныя валы з вугляроднага валакна праз абмотку нітак на сваім каліфарнійскім заводзе.Для пашырэння да неабходнага ўзроўню неабходна павялічыць маштабы аб'ектаў, удасканаліць вытворчае абсталяванне, а таксама спрасціць кантроль тэхналагічных працэсаў і праверкі якасці, максімальна пераклаўшы абавязкі з тэхнічнага персаналу на аўтаматызаваныя працэсы.Для дасягнення гэтых мэтаў ACPT вырашыла пабудаваць другое вытворчасць і абсталяваць яго больш высокім узроўнем аўтаматызацыі.
ACPT працуе з кліентамі ў аўтамабільнай, абароннай, марской і прамысловай прамысловасці, каб распрацаваць карданныя валы ў адпаведнасці з іх патрэбамі.
ACPT заснаваў гэтае новае вытворчасць у Шофілдзе, штат Вісконсін, ЗША, каб звесці да мінімуму перапынак вытворчасці карданных валаў падчас 1,5-гадовага працэсу праектавання, будаўніцтва, закупкі і ўстаноўкі новых заводаў і вытворчага абсталявання, з якіх 10 месяцаў прысвечаны будаўніцтву, пастаўка і мантаж аўтаматычных сістэм намоткі нітак.
Кожны этап працэсу вытворчасці кампазітных карданных валаў аўтаматычна ацэньваецца: намотка нітак, утрыманне смалы і кантроль змочвання, ацвярдзенне ў печы (уключаючы кантроль часу і тэмпературы), выдаленне дэталяў з апраўкі і апрацоўка паміж кожным этапам працэсу апраўкі.Аднак з-за бюджэтных прычын і патрэбы ACPT у менш пастаяннай мабільнай сістэме, каб дазволіць абмежаваную колькасць R&D эксперыментаў у выпадку неабходнасці, яна адмовілася ад выкарыстання накладных або падлогавых партальных сістэм аўтаматызацыі ў якасці опцыі.
Пасля перамоваў з некалькімі пастаўшчыкамі канчатковым рашэннем стала сістэма вытворчасці з дзвюх частак: двухвосевая аўтаматычная катушка для нітак з ніткай з некалькімі намоткамі ад Roth Composite Machinery (Стэфенбург, Германія).Больш за тое, гэта не стацыянарная аўтаматызаваная сістэма, а паўаўтаматычная сістэма апрацоўкі шпіндзеля, распрацаваная кампаніяй Globe Machine Manufacturing Co. (Такома, Вашынгтон, ЗША).
ACPT заявіла, што адным з асноўных пераваг і патрабаванняў сістэмы намоткі нітак Roth з'яўляецца яе правераная здольнасць аўтаматызацыі, якая прызначана для таго, каб два шпіндзелі выраблялі дэталі адначасова.Гэта асабліва важна, улічваючы, што прывадны вал фірмы ACPT патрабуе некалькіх змяненняў матэрыялу.Для таго, каб аўтаматычна і ўручную рэзаць, развязваць і зноўку злучаць розныя валакна кожны раз пры змене матэрыялу, функцыя Roving Cut and Attach (RCA) дазваляе намотальнай машыне аўтаматычна мяняць матэрыялы праз некалькі вытворчых калясак.Смаляная ванна Roth і тэхналогія выцягвання валакна таксама могуць забяспечыць дакладнае суадносіны ўвільгатнення валакна і смалы без перанасычэння, што дазваляе намотцы працаваць хутчэй, чым традыцыйныя намотчыкі, не марнуючы занадта шмат смалы.Пасля таго, як намотка будзе завершана, намотальная машына аўтаматычна адлучыць апраўку і дэталі ад намотальнай машыны.
Сама сістэма намоткі аўтаматызаваная, але па-ранейшаму пакідае вялікую частку апрацоўкі і перамяшчэння апраўкі паміж кожным этапам вытворчасці, што раней рабілася ўручную.Гэта ўключае ў сябе падрыхтоўку голых апраўленняў і злучэнне іх з намотальным апаратам, перамяшчэнне апраўкі з наматанымі часткамі ў печ для зацвярдзення, перамяшчэнне апраўкі з апраўленымі дэталямі і зняцце дэталяў з апраўкі.У якасці рашэння Globe Machine Manufacturing Co. распрацавала працэс, які ўключае серыю калясак, прызначаных для размяшчэння апраўкі, размешчанай на цялежцы.Сістэма кручэння ў каляску выкарыстоўваецца для размяшчэння апраўкі так, каб яе можна было перамяшчаць і выводзіць з намотчыка і экстрактора, а таксама бесперапынна круціцца, пакуль дэталі змочваюцца смалой і застываюць у печы.
Гэтыя каляскі з апраўкамі перамяшчаюцца з адной станцыі на іншую з дапамогай двух камплектаў наземных канвеерных рычагоў — адзін на намотачнай машыне, а другі — у інтэграванай сістэме экстракцыі — з апраўкай. Каляска рухаецца скаардынавана і прымае астатняя вось да кожнага працэсу.Індывідуальны патрон на каляску аўтаматычна заціскае і адпускае шпіндзель у каардынацыі з аўтаматычным патронам на станку Roth.
Двухвосевы дакладны бак для смалы Roth.Сістэма прызначана для двух асноўных валаў з кампазітных матэрыялаў і транспартуецца ў спецыяльны вагон для намотвання матэрыялаў.
У дадатак да гэтай сістэмы пераносу апраўкі, Globe таксама прапануе дзве печы для зацвярдзення.Пасля зацвярдзення і экстракцыі апраўкі дэталі пераносяцца на машыну для рэзкі дакладнай даўжыні, пасля чаго праводзіцца лічбавая сістэма кіравання для апрацоўкі канцоў труб, а затым ачысткі і нанясення клею з дапамогай прэс-фітынгаў.Тэставанне крутоўнага моманту, забеспячэнне якасці і адсочванне прадукту завершаны перад упакоўкай і адпраўкай для канчатковых кліентаў.
Паводле ACPT, важным аспектам працэсу з'яўляецца яго здольнасць адсочваць і запісваць такія дадзеныя, як тэмпература аб'екта, узровень вільготнасці, нацяжэнне валакна, хуткасць валакна і тэмпература смалы для кожнай групы абмотак.Гэтая інфармацыя захоўваецца для сістэм кантролю якасці прадукцыі або адсочвання вытворчасці і дазваляе аператарам пры неабходнасці карэктаваць умовы вытворчасці.
Увесь працэс, распрацаваны Globe, апісваецца як «паўаўтаматызаваны», таму што чалавек-аператар усё яшчэ павінен націснуць кнопку, каб ініцыяваць паслядоўнасць працэсу і ўручную перамяшчаць каляску ў духоўку і з яе.Згодна з ACPT, Globe прадугледжвае больш высокую ступень аўтаматызацыі сістэмы ў будучыні.
Сістэма Roth ўключае ў сябе два шпіндзелі і тры аўтамабілі з незалежнымі намоткамі.Кожная намотка цялежкі прызначана для аўтаматычнай транспарціроўкі розных кампазітных матэрыялаў.Кампазітны матэрыял наносіцца на абодва шпіндзеля адначасова.
Пасля першага года вытворчасці на новым прадпрыемстве ACPT паведаміла, што абсталяванне паспяхова прадэманстравала, што можа дасягнуць сваіх вытворчых паказчыкаў пры эканоміі працы і матэрыялаў і стабільна высакаякаснай прадукцыі.Кампанія спадзяецца зноў супрацоўнічаць з Globe і Roth у будучых праектах аўтаматызацыі.
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).
Пасля больш чым 30 гадоў распрацоўкі інтэграцыя на месцы павінна выканаць сваё абяцанне па ліквідацыі крапежных дэталяў і аўтаклаваў і рэалізаваць інтэграваны шматфункцыянальны корпус.
Высокі аб'ём адзінкі і малая вага, якія прад'яўляюцца да корпусаў акумулятараў электрычных аўтобусаў, спрыялі развіццю спецыяльных сістэм з эпаксіднай смалы TRB Lightweight Structures і аўтаматызаваных ліній вытворчасці кампазітаў.
Піянер неаўтоклаўнай апрацоўкі ў аэракасмічных прылажэннях адказаў кваліфікаваным, але з энтузіязмам: так!
Час публікацыі: 07 жніўня 2021 г