Bariere terminologice, exemple de căi de selecție a elementelor de fixare
Cum să determinați eficient tipul de fixare „corect” pentru componente sau componente care implică materiale compozite și plastice?Pentru a defini ce materiale și concepte sunt aplicabile tipurilor de elemente de fixare, este necesar să înțelegeți materialele implicate, procesul de formare a acestora și funcțiile necesare de conectare sau asamblare.
Luând ca exemplu panoul intern al unei aeronave.Pur și simplu descrierea acestuia ca un „material compozit aerospațial” simplifică prea mult materialele și procesele disponibile bogate.În mod similar, termenului de „element de fixare pentru aviație” îi lipsește specificul în ceea ce privește cele mai potrivite materiale pentru elemente de fixare și funcționalitatea acestora.Elementele de fixare, cum ar fi știfturile de inserție, știfturile de nituri, elementele de fixare lipite la suprafață și elementele de fixare sudate, pot fi toate potrivite pentru aplicații aerospațiale, dar există diferențe semnificative în ceea ce privește materialele și funcțiile cu care pot fi strânse.
Problema căutării în lumea elementelor de fixare este cum să clasificăm produsele de fixare, de obicei folosind termeni legați în mod specific de elemente de fixare, mai degrabă decât materialele pentru care sunt cele mai potrivite.Cu toate acestea, termenii specifici materialelor compozite au adesea o relevanță limitată atunci când răsfoiți categoriile de elemente de fixare.De exemplu, fără o înțelegere detaliată a lipirii suprafeței sau a sudării cu ultrasunete în instalarea elementelor de fixare, de unde știți dacă lipirea suprafeței sau elementele de fixare pentru sudare cu ultrasunete sunt opțiuni de fixare potrivite pentru materialele laminate formate la cald?Dacă lumea dvs. este despre proprietățile matricei polimerice, structuri armate cu fibre și parametri de procesare, cum căutați și alegeți într-o lume care discută strategii de asamblare, direcții de strângere, așteptări ale cuplului de strângere și preîncărcări țintă?
Contactarea furnizorilor sau distribuitorilor de elemente de fixare pentru consiliere și îndrumări este de obicei un prim pas eficient și de succes;Cu toate acestea, prin prezentarea aplicației într-un mod care permite căutarea simplă și rapidă a opțiunilor relevante, se poate obține o simplificare suplimentară.Aici luăm panoul interior termoplastic al aeronavei ca exemplu pentru a ilustra aspectele importante ale acestei abordări pentru îmbunătățirea selecției elementelor de fixare.
Cerințe de înăsprire
În primul rând, este utilă definirea cerințelor de fixare.Doriți să creați un punct de fixare pentru materiale compozite sau componente din plastic pentru a pregăti operațiunile ulterioare de asamblare?Sau doriți să fixați direct componenta pe materiale compozite sau componente din plastic sau să o fixați pe acestea?
Pentru exemplul nostru, cerința este de a crea puncte de fixare - în special furnizarea de puncte de conectare filetate pe panouri compozite.Prin urmare, ne vom îndrepta către tehnologia care oferă metode de instalare și fixare a punctelor de conectare, mai degrabă decât tehnologia utilizată pentru a fixa direct componentele împreună.Este relativ ușor să clasificați tehnicile de prindere folosind acești termeni, iar termenii sunt relativ simpli, astfel încât toată lumea poate comunica în aceeași limbă.
Conceptul material
Factorii legați de materialele implicate pot afecta aplicabilitatea tipurilor de elemente de fixare, dar relevanța acestor factori depinde de obicei de tipul de dispozitiv de fixare luat în considerare.Pentru a întrerupe acest ciclu și a evita dialogul prea detaliat în timpul procesului de filtrare timpurie, putem defini, în general, materialele compozite și materialele plastice ca:
Fără polimer armat.
Materiale polimerice ranforsate cu fibre discontinue.
Laminate polimerice continue armate cu fibre.
Material pentru sandvișuri.
Materiale nețesute și fibre.
În exemplul nostru, materialul panoului intern al aeronavei este un polimer continuu armat cu fibre într-o structură laminată.Prin definirea conceptelor materiale în acest mod simplu, ne putem concentra rapid pe o serie de considerații materiale conexe:
Cum vor fi integrate elementele de fixare în lanțul procesului de producție?
Cum afectează materialele integrarea sau instalarea fixării?
De exemplu, integrarea elementelor de fixare în materiale de armare continuă înainte sau în timpul formării la cald poate duce la o complexitate nedorită a procesului, cum ar fi tăierea sau deplasarea fibrelor, care poate avea un impact nedorit asupra proprietăților mecanice.Cu alte cuvinte, armarea continuă cu fibre poate pune provocări pentru integrarea elementelor de fixare coprocesate, iar oamenii ar putea dori să evite astfel de provocări.
În același timp, necesită doar o înțelegere de bază a tehnologiei de fixare pentru a determina dacă se utilizează instalarea co-procesului sau instalarea post-proces.Prin simplificarea materialelor și a terminologiei de fixare, este posibil să vedeți rapid și ușor care se potrivesc și care nu.În exemplul nostru, selecția elementelor de fixare ar trebui să se concentreze pe tehnicile de post-procesare, cu excepția cazului în care dorim să integrăm elementele de fixare în materiale/procese de fabricație armate cu fibre continue.
Cerințe detaliate
În acest moment, pentru a determina tehnicile de fixare relevante, trebuie să definim mai multe detalii despre strategia de fixare, materialele implicate și procesul de formare.Pentru exemplul nostru de laminate continue armate cu fibre, vom defini aplicația după cum urmează:
Aplicația generală este panourile laterale interne ale aeronavei.
Strategia de fixare este de a asigura un șurub cu două capete pe partea din spate a panoului (nu este vizibil) pentru conectarea zonei ferestrei din polimer cu o piuliță.
Cerința de fixare este un punct de conectare filetat extern orb, invizibil - orb înseamnă instalarea/fixarea de pe o parte a componentei - capabil să reziste la o forță de tragere de aproximativ 500 Newtoni.
Panoul este un material termoplastic armat cu fibre continue, iar instalarea elementelor de fixare trebuie efectuată după procesul de turnare pentru a evita deteriorarea structurii armate.
Sortați în continuare factorii și selectați în jos
Privind exemplul nostru, putem începe să vedem că mai mulți factori ne pot influența decizia asupra tipului de dispozitiv de fixare să folosim.Întrebarea este, care dintre acești factori este cel mai important, mai ales dacă costul elementelor de fixare nu este singurul factor decisiv?În exemplul nostru, vom restrânge intervalul de selecție la elementele de fixare lipite la suprafață sau la elementele de fixare sudate cu ultrasunete.
Aici, chiar și informații simple despre aplicație pot fi utile.De exemplu, știind că folosim materiale termoplastice ne ajută să stabilim așteptări relevante de performanță.Având în vedere disponibilitatea adezivilor profesionali și a tehnologiilor de tratare a suprafețelor, ne putem aștepta ca performanța mecanică a ambelor tehnologii să atingă un nivel rezonabil.
Cu toate acestea, deoarece știm că aplicația este în domeniul aerospațial, conexiunile mecanice de interblocare pot oferi garanții de performanță și căi de certificare mai simple.Adezivul durează timp pentru a se întări, în timp ce instalarea cu ultrasunete se poate încărca imediat, așa că ar trebui să luăm în considerare impactul timpului de proces.Restricțiile de acces pot fi, de asemenea, un factor cheie.Deși panourile interioare sunt adesea furnizate cu ușurință pentru instalarea elementelor de fixare cu aplicatoare automate de adeziv sau mașini cu ultrasunete, acestea trebuie inspectate cu atenție înainte de selecția finală.
Luați decizia finală
Este imposibil să luați decizii numai pe baza identificării metodei de conectare și a timpului fix;Decizia finală va depinde de considerentele investiției în echipament, performanța mecanică și durabilitatea, impactul general asupra duratei procesului, restricțiile de acces și strategiile de aprobare sau certificare.În plus, operațiunile de proiectare, producție și asamblare pot implica diferite părți interesate, astfel încât decizia finală necesită participarea acestora.În plus, luarea acestei decizii necesită luarea în considerare a întregii propuneri de valoare, inclusiv productivitatea și costul total de proprietate (TCO - cost total of ownership).Luând o viziune holistică a problemelor de fixare și luând în considerare toți factorii relevanți în timpul fazei inițiale de proiectare, procesul de fabricație și operațiunile de asamblare finală, productivitatea și TCO pot fi calculate și afectate pozitiv.Acestea sunt unul dintre principiile cheie ale portalului de educație pentru experți în tehnologie de asamblare Bossard, menit să ajute oamenii să dobândească cunoștințe despre tehnologia de asamblare.
În cele din urmă, decizia asupra strategiei de strângere sau a produsului de utilizat depinde de mai mulți factori - nu există o soluție potrivită pentru toate și există multe opțiuni diferite de luat în considerare.Cu toate acestea, așa cum am subliniat mai sus, chiar și definirea detaliilor aplicației într-un mod relativ simplu poate simplifica procesul de selecție, poate evidenția factorii relevanți de luare a deciziilor și poate identifica domeniile care pot necesita contribuția părților interesate.
Ora postării: 06-feb-2024
