Terminologiske barrierer, eksempler på valg av festemidler
Hvordan bestemme "riktig" festetype for komponenter eller komponenter som involverer kompositt- og plastmaterialer effektivt?For å definere hvilke materialer og konsepter som er anvendelige for festetyper, er det nødvendig å forstå materialene som er involvert, deres formingsprosess og nødvendige tilkoblings- eller monteringsfunksjoner.
Ta det indre panelet til et fly som et eksempel.Bare å beskrive det som et "komposittmateriale for romfart" forenkler de rike tilgjengelige materialene og prosessene.Tilsvarende mangler begrepet "luftfartsfester" spesifisitet når det gjelder de best egnede materialene for festemidler og deres funksjonalitet.Festemidler, slik som innsatsbolter, naglebolter, overflatebundne festemidler og sveisede festemidler, kan alle være egnet for luftfartsapplikasjoner, men det er betydelige forskjeller i materialene og funksjonene de kan strammes med.
Problemet med å søke i festeverdenen er hvordan man klassifiserer festeprodukter, vanligvis ved å bruke termer spesifikt relatert til festemidler i stedet for materialene de er best egnet for.Imidlertid har komposittmaterialespesifikke termer ofte begrenset relevans når du blar gjennom festekategorier.For eksempel, uten en detaljert forståelse av overflatebinding eller ultralydsveising i festeinstallasjon, hvordan vet du om overflatebinding eller ultralydsveising er passende festealternativer for varmformede laminerte materialer?Hvis din verden handler om polymermatriseegenskaper, fiberforsterkede strukturer og prosesseringsparametere, hvordan søker og velger du i en verden som diskuterer monteringsstrategier, strammeretninger, stramme dreiemomentforventninger og målforspenninger?
Å kontakte festeleverandører eller -distributører for råd og veiledning er vanligvis et effektivt og vellykket første skritt;Men ved å presentere søknaden på en måte som gir mulighet for enkelt og raskt søk av relevante alternativer, kan ytterligere forenkling oppnås.Her tar vi det termoplastiske flyets indre panel som et eksempel for å illustrere de viktige aspektene ved denne tilnærmingen for å forbedre valg av festemidler.
Innstrammingskrav
For det første er det nyttig å definere festekrav.Ønsker du å lage et festepunkt for komposittmaterialer eller plastkomponenter for å forberede påfølgende monteringsoperasjoner?Eller vil du feste komponenten direkte til komposittmaterialer eller plastkomponenter eller feste den til dem?
For vårt eksempel er kravet å lage festepunkter - spesielt å gi gjengede koblingspunkter på komposittpaneler.Derfor vil vi skifte mot teknologi som gir metoder for å installere og feste koblingspunkter, fremfor teknologi som brukes til å fikse komponenter direkte sammen.Det er relativt enkelt å klassifisere festeteknikker ved hjelp av disse begrepene, og begrepene er relativt enkle, slik at alle kan kommunisere på samme språk.
Materialkonsept
Faktorene knyttet til materialene som er involvert kan påvirke anvendeligheten av festetyper, men relevansen av disse faktorene avhenger vanligvis av hvilken type festemiddel som vurderes.For å bryte denne syklusen og unngå altfor detaljert dialog under den tidlige filtreringsprosessen, kan vi generelt definere komposittmaterialer og plastmaterialer som:
Ingen forsterket polymer.
Diskontinuerlige fiberforsterkede polymermaterialer.
Kontinuerlige fiberforsterkede polymerlaminater.
Sandwichmateriale.
Ikke-vevde og fibermaterialer.
I vårt eksempel er det indre panelmaterialet til flyet en kontinuerlig fiberforsterket polymer i en laminert struktur.Ved å definere materielle konsepter på denne enkle måten kan vi raskt fokusere på en rekke relaterte materielle hensyn:
Hvordan vil festemidler integreres i produksjonsprosesskjeden?
Hvordan påvirker materialer innfesting eller montering?
For eksempel kan integrering av festemidler i kontinuerlige forsterkningsmaterialer før eller under varmforming resultere i uønsket prosesskompleksitet, slik som kutting eller forskyvning av fibre, som kan ha en uønsket innvirkning på mekaniske egenskaper.Kontinuerlig fiberarmering kan med andre ord utgjøre utfordringer for integreringen av sambearbeidede festemidler, og folk vil kanskje unngå slike utfordringer.
Samtidig krever det kun en grunnleggende forståelse av festeteknologi for å avgjøre om det skal benyttes co-prosessinstallasjon eller postprosessinstallasjon.Ved å forenkle materiell og festeterminologi er det mulig å raskt og enkelt se hvilke matcher og hvilke som ikke stemmer.I vårt eksempel bør valget av festemidler fokusere på etterbehandlingsteknikker, med mindre vi ønsker å integrere festemidler i kontinuerlige fiberarmerte materialer/produksjonsprosesser.
Detaljerte krav
På dette tidspunktet, for å bestemme de relevante festeteknikkene, må vi definere flere detaljer om festestrategien, materialene som er involvert og formingsprosessen.For vårt eksempel på kontinuerlige fiberforsterkede laminater, vil vi definere applikasjonen som følger:
Den generelle applikasjonen er de indre sidepanelene til fly.
Festestrategien er å gi en dobbelthodet bolt på baksiden av panelet (ikke synlig) for å koble polymervindusområdet med en mutter.
Festekravet er et blindt, usynlig utvendig gjenget koblingspunkt - blind betyr montering/feste fra en side av komponenten - som tåler en uttrekkskraft på ca. 500 Newton.
Panel er et kontinuerlig fiberarmert termoplastisk materiale, og montering av festemidler må utføres etter støpeprosessen for å unngå å skade den forsterkede strukturen.
Sorter faktorene videre og velg nedover
Når vi ser på eksemplet vårt, kan vi begynne å se at flere faktorer kan påvirke vår beslutning om hvilken type festemiddel vi skal bruke.Spørsmålet er hvilken av disse faktorene som er viktigst, spesielt hvis festekostnaden ikke er den eneste avgjørende faktoren?I vårt eksempel vil vi begrense utvalget til overflatebundne festemidler eller ultralydsveisede festemidler.
Her kan selv enkel søknadsinformasjon være nyttig.Å vite at vi bruker termoplastiske materialer hjelper oss for eksempel å sette relevante ytelsesforventninger.Med tanke på tilgjengeligheten av profesjonelle lim og overflatebehandlingsteknologier, kan vi forvente at den mekaniske ytelsen til begge teknologiene når et rimelig nivå.
Men fordi vi vet at applikasjonen er i romfart, kan mekaniske forriglingsforbindelser gi enklere ytelsesgarantier og sertifiseringsveier.Lim tar tid å herde, mens ultralydinstallasjon kan lastes umiddelbart, så vi bør vurdere virkningen av prosesstiden.Adgangsrestriksjoner kan også være en nøkkelfaktor.Selv om innvendige paneler ofte lett kan leveres for festemontering med automatiske limpåføringsmaskiner eller ultralydmaskiner, bør de inspiseres nøye før endelig valg.
Ta den endelige avgjørelsen
Det er umulig å ta avgjørelser utelukkende basert på tilkoblingsmetodeidentifikasjon og fast tid;Den endelige avgjørelsen vil avhenge av vurderinger av utstyrsinvestering, mekanisk ytelse og holdbarhet, total innvirkning på prosesstiden, tilgangsbegrensninger og godkjennings- eller sertifiseringsstrategier.I tillegg kan design-, produksjons- og monteringsoperasjoner involvere ulike interessenter, så den endelige avgjørelsen krever deres deltakelse.I tillegg krever denne beslutningen å vurdere hele verdiforslaget, inkludert produktivitet og totale eierkostnader (TCO - total cost of ownership).Ved å ta et helhetlig syn på festespørsmål og vurdere alle relevante faktorer i den innledende designfasen, produksjonsprosessen og sluttmonteringsoperasjonene, kan produktivitet og TCO beregnes og påvirkes positivt.Dette er et av nøkkelprinsippene i Bossards ekspertutdanningsportal for monteringsteknologi, som tar sikte på å hjelpe enkeltpersoner å tilegne seg kunnskap om monteringsteknologi.
Til syvende og sist avhenger beslutningen om hvilken innstrammingsstrategi eller hvilket produkt som skal brukes av flere faktorer - det er ingen løsning som passer alle, og det er mange forskjellige valg å vurdere.Men, som vi har skissert ovenfor, kan selv å definere søknadsdetaljer på en relativt enkel måte forenkle utvelgelsesprosessen, fremheve relevante beslutningsfaktorer og identifisere områder som kan kreve innspill fra interessenter.
Innleggstid: Feb-06-2024
