Terminologické bariéry, príklady ciest výberu spojovacích prvkov
Ako efektívne určiť „správny“ typ spojovacieho prvku pre komponenty alebo komponenty zahŕňajúce kompozitné a plastové materiály?Aby bolo možné definovať, ktoré materiály a koncepcie sú použiteľné pre typy spojovacích prvkov, je potrebné porozumieť príslušným materiálom, ich procesu tvarovania a požadovaným spojovacím alebo montážnym funkciám.
Vezmime si ako príklad vnútorný panel lietadla.Jednoduché opísanie ako „letecký kompozitný materiál“ príliš zjednodušuje bohaté dostupné materiály a procesy.Podobne ani výraz „letecký spojovací materiál“ nemá špecifickosť, pokiaľ ide o najvhodnejšie materiály pre spojovací materiál a ich funkčnosť.Spojovacie prvky, ako sú vložené kolíky, nitovacie kolíky, povrchovo lepené spojovacie prvky a zvárané spojovacie prvky, môžu byť všetky vhodné pre letecké aplikácie, existujú však značné rozdiely v materiáloch a funkciách, ktorými sa dajú utiahnuť.
Problémom pri hľadaní vo svete spojovacích materiálov je, ako klasifikovať produkty spojovacích materiálov, pričom sa zvyčajne používajú výrazy špecificky súvisiace s spojovacími materiálmi a nie materiálmi, pre ktoré sú najvhodnejšie.Pojmy špecifické pre kompozitný materiál však majú často obmedzený význam pri prehliadaní kategórií spojovacích materiálov.Napríklad bez podrobného pochopenia povrchového lepenia alebo ultrazvukového zvárania pri inštalácii spojovacích prvkov, ako viete, či sú povrchové lepenie alebo ultrazvukové zváranie spojovacích prvkov vhodnými možnosťami upevnenia pre laminované materiály tvarované za tepla?Ak je váš svet o vlastnostiach polymérovej matrice, štruktúrach vystužených vláknami a parametroch spracovania, ako hľadáte a vyberáte vo svete, ktorý hovorí o stratégiách montáže, smeroch uťahovania, očakávaných uťahovacích momentoch a cieľových predpätiach?
Kontaktovanie dodávateľov alebo distribútorov spojovacích materiálov so žiadosťou o radu a usmernenie je zvyčajne účinným a úspešným prvým krokom;Prezentáciou aplikácie spôsobom, ktorý umožňuje jednoduché a rýchle vyhľadávanie relevantných možností, však možno dosiahnuť ďalšie zjednodušenie.Tu uvádzame termoplastický vnútorný panel lietadla ako príklad, aby sme ilustrovali dôležité aspekty tohto prístupu k zlepšeniu výberu spojovacích prvkov.
Požiadavky na sprísnenie
Po prvé, je užitočné definovať požiadavky na upevnenie.Chcete vytvoriť upevňovací bod pre kompozitné materiály alebo plastové komponenty na prípravu na následné montážne operácie?Alebo chcete komponent priamo pripevniť na kompozitné materiály alebo plastové komponenty alebo ho k nim pripevniť?
Pre náš príklad je požiadavka vytvoriť upevňovacie body - najmä zabezpečenie závitových spojovacích bodov na kompozitných paneloch.Preto sa posunieme k technológii, ktorá poskytuje metódy na inštaláciu a upevnenie spojovacích bodov, a nie k technológii používanej na priame spojenie komponentov.Pomocou týchto pojmov je pomerne jednoduché klasifikovať upevňovacie techniky a pojmy sú pomerne jednoduché, takže každý môže komunikovať v rovnakom jazyku.
Materiálové poňatie
Faktory súvisiace s použitými materiálmi môžu ovplyvniť použiteľnosť typov spojovacích prvkov, ale relevantnosť týchto faktorov zvyčajne závisí od typu uvažovaného upevňovacieho prvku.Aby sme prerušili tento cyklus a vyhli sa príliš podrobnému dialógu počas počiatočného procesu filtrácie, môžeme vo všeobecnosti definovať kompozitné materiály a plastové materiály ako:
Bez zosilneného polyméru.
Polymérne materiály vystužené nespojitými vláknami.
Polymérne lamináty vystužené súvislými vláknami.
Sendvičový materiál.
Netkané a vláknité materiály.
V našom príklade je vnútorným panelovým materiálom lietadla súvislý polymér vystužený vláknami v laminovanej štruktúre.Definovaním materiálových konceptov týmto jednoduchým spôsobom sa môžeme rýchlo zamerať na sériu súvisiacich materiálových úvah:
Ako budú spojovacie prvky integrované do reťazca výrobného procesu?
Ako materiály ovplyvňujú integráciu alebo inštaláciu upevnenia?
Napríklad integrovanie spojovacích prvkov do kontinuálnych výstužných materiálov pred alebo počas tvarovania za tepla môže viesť k nežiaducej zložitosti procesu, ako je rezanie alebo posúvanie vlákien, čo môže mať nežiaduci vplyv na mechanické vlastnosti.Inými slovami, kontinuálne vystuženie vláknami môže predstavovať problémy pri integrácii spoločne spracovaných spojovacích materiálov a ľudia sa môžu chcieť takýmto problémom vyhnúť.
Zároveň si vyžaduje iba základné znalosti upevňovacej technológie, aby ste určili, či sa má použiť koprocesná inštalácia alebo inštalácia po procese.Zjednodušením materiálu a terminológie upevnenia je možné rýchlo a jednoducho zistiť, ktoré sa zhodujú a ktoré sa nezhodujú.V našom príklade by sa výber spojovacích materiálov mal zamerať na techniky následného spracovania, pokiaľ si neželáme integrovať spojovací materiál do materiálov/výrobných procesov vystužených nekonečnými vláknami.
Podrobné požiadavky
V tomto bode, aby sme určili príslušné techniky upevnenia, musíme definovať viac podrobností o stratégii upevnenia, použitých materiáloch a procese tvarovania.Pre náš príklad kontinuálnych laminátov vystužených vláknami definujeme aplikáciu takto:
Všeobecnou aplikáciou sú vnútorné bočné panely lietadla.
Stratégiou upevnenia je poskytnúť dvojhlavú skrutku na zadnej strane panelu (nie je viditeľná) na spojenie oblasti polymérového okna s maticou.
Požiadavkou na upevnenie je slepý, neviditeľný vonkajší závitový spojovací bod - slepý znamená inštaláciu/upevnenie z jednej strany komponentu - schopný odolať sile vytiahnutia približne 500 Newtonov.
Panel je termoplastický materiál vystužený súvislými vláknami a montáž upevňovacích prvkov sa musí vykonať po procese formovania, aby sa predišlo poškodeniu vystuženej konštrukcie.
Ďalej zoraďte faktory a vyberte smerom nadol
Pri pohľade na náš príklad môžeme začať vidieť, že naše rozhodnutie o tom, ktorý typ spojovacieho prvku použiť, môže ovplyvniť viacero faktorov.Otázkou je, ktorý z týchto faktorov je najdôležitejší, najmä ak cena spojovacích materiálov nie je jediným rozhodujúcim faktorom?V našom príklade zúžime rozsah výberu na spojovacie prvky spájané povrchom alebo spojovacie prvky zvárané ultrazvukom.
Tu môžu byť užitočné aj jednoduché informácie o aplikácii.Napríklad vedomie, že používame termoplastické materiály, nám pomáha nastaviť relevantné výkonnostné očakávania.Vzhľadom na dostupnosť profesionálnych lepidiel a technológií povrchovej úpravy môžeme očakávať, že mechanický výkon oboch technológií dosiahne primeranú úroveň.
Keďže však vieme, že aplikácia je v leteckom a kozmickom priemysle, mechanické blokovacie spojenia môžu poskytnúť jednoduchšie záruky výkonu a certifikačné cesty.Lepidlo potrebuje čas na vytvrdnutie, zatiaľ čo ultrazvuková inštalácia sa môže okamžite načítať, takže by sme mali zvážiť vplyv času procesu.Kľúčovým faktorom môžu byť aj obmedzenia prístupu.Aj keď sa vnútorné panely často ľahko poskytujú na inštaláciu spojovacích prvkov pomocou automatických aplikátorov lepidla alebo ultrazvukových strojov, mali by byť pred konečným výberom starostlivo skontrolované.
Urobte konečné rozhodnutie
Nie je možné robiť rozhodnutia len na základe identifikácie spôsobu pripojenia a pevne stanoveného času;Konečné rozhodnutie bude závisieť od zváženia investície do zariadenia, mechanického výkonu a životnosti, celkového vplyvu na čas procesu, obmedzení prístupu a schvaľovacích alebo certifikačných stratégií.Okrem toho sa na projektových, výrobných a montážnych operáciách môžu podieľať rôzne zainteresované strany, takže konečné rozhodnutie si vyžaduje ich účasť.Okrem toho si toto rozhodnutie vyžaduje zváženie celej hodnotovej ponuky vrátane produktivity a celkových nákladov na vlastníctvo (TCO – celkové náklady na vlastníctvo).Vďaka holistickému pohľadu na problémy upevnenia a zvážení všetkých relevantných faktorov počas počiatočnej fázy návrhu, výrobného procesu a finálnych montážnych operácií možno vypočítať a pozitívne ovplyvniť produktivitu a celkové náklady na vlastníctvo.Toto je jeden z kľúčových princípov odborného vzdelávacieho portálu pre montážne technológie Bossard, ktorého cieľom je pomôcť jednotlivcom získať znalosti montážnej techniky.
V konečnom dôsledku rozhodnutie o tom, ktorú stratégiu uťahovania alebo produkt použiť, závisí od viacerých faktorov – neexistuje univerzálne riešenie a existuje veľa rôznych možností, ktoré treba zvážiť.Ako sme však načrtli vyššie, aj definovanie podrobností žiadosti pomerne jednoduchým spôsobom môže zjednodušiť proces výberu, zdôrazniť relevantné faktory rozhodovania a identifikovať oblasti, ktoré si môžu vyžadovať vstup zainteresovaných strán.
Čas odoslania: Feb-06-2024
