Kalifornian valmistaja ACPT Inc. työskenteli koneentoimittajan kanssa luodakseen innovatiivisen puoliautomaattisen tuotantolinjan, joka on varustettu automaattisella filamentin käämityskoneella.#WorkinProgress #Automaatio
ACPT: n hiilikuitukomposiittiakselia käytetään monilla toimialoilla.Valokuvalähde, kaikki kuvat: Roth Composite Machinery
Monien vuosien ajan komposiittimateriaalien valmistaja Advanced Composites Products & Technology Inc. (Huntington Beach ACPT, Kalifornia, USA) on sitoutunut kehittämään ja parantamaan hiilikuitukomposiittiakseli-hiilikuitukomposiittimateriaalia tai suurta metalliputkea, joka yhdistää etu- ja takaosat Vetojärjestelmä useimpien ajoneuvojen alla.Vaikka näitä monitoimisia komponentteja käytetään alun perin autokentällä, niitä käytetään myös laajasti merialueissa, kaupallisissa, tuulienergiassa, puolustuksessa, ilmailu- ja teollisuussovelluksissa.ACPT:n hiilikuitukomposiittikäyttöisten vetoakseleiden kysyntä on kasvanut tasaisesti vuosien varrella.Kysynnän kasvun jatkuessa ACPT ymmärsi tarpeen valmistaa suurempi määrä käyttöakseleita korkeammalla tuotantotehokkuudella – satoja samoja akseleita joka viikko – mikä johti uusiin innovaatioihin automaatiossa ja viime kädessä uusien laitosten perustamiseen.
ACPT:n mukaan syy käyttöakseleiden lisääntyneeseen kysyntään on se, että hiilikuitukäyttöakseleissa on ainutlaatuinen yhdistelmä toimintoja verrattuna metallisiin käyttöakseleihin, kuten suurempi vääntökapasiteetti, korkeammat kierrosluvut, parempi luotettavuus, kevyempi paino ja hajoaa suhteellisen vaarattomaksi hiilikuiduksi kovan iskun vaikutuksesta ja vähentää melua, tärinää ja karheutta (NVH).
Lisäksi perinteisiin teräksisiin vetoakseleihin verrattuna on raportoitu, että autojen ja kuorma-autojen hiilikuituvetoakselit voivat lisätä ajoneuvojen takapyörien tehoa yli 5 % pääasiassa komposiittimateriaalien kevyemmän pyörivän massan vuoksi.Teräkseen verrattuna kevyt hiilikuitukäyttöakseli voi absorboida enemmän iskuja ja sillä on suurempi vääntömomentti, mikä voi siirtää pyörille enemmän moottorin tehoa aiheuttamatta renkaiden liukumista tai erottua tieltä.
ACPT on monien vuosien ajan tuottanut hiilikuitukomposiittiakseleita filamentin käämityksen läpi Kalifornian tehtaalla.Laajentuakseen vaaditulle tasolle on tarpeen kasvattaa tilojen skaalaa, parantaa tuotantolaitteistoa sekä yksinkertaistaa prosessien valvontaa ja laaduntarkastuksia siirtämällä vastuuta mahdollisimman pitkälti henkilöteknikoilta automatisoituihin prosesseihin.Näiden tavoitteiden saavuttamiseksi ACPT päätti rakentaa toisen tuotantolaitoksen ja varustaa sen korkeammalla automaatiolla.
ACPT työskentelee auto-, puolustus-, meri- ja teollisuusteollisuuden asiakkaiden kanssa suunnittelulle väliajoja heidän tarpeidensa mukaan.
ACPT perusti tämän uuden tuotantolaitoksen Schofieldissä, Wisconsinissa, Yhdysvalloissa, jotta voidaan minimoida käyttöakselintuotannon keskeyttäminen 1,5-vuotisen suunnittelu-, rakennus-, ostamis- ja uusien tehtaiden ja tuotantolaitteiden asentamisprosessin aikana, joista 10 kuukautta on omistettu rakentamiselle, rakenteelle, automaattisten filamenttien käämitysjärjestelmien toimitus ja asennus.
Komposiittikäyttöakselin valmistusprosessin jokainen vaihe arvioidaan automaattisesti: filamentin käämitys, hartsipitoisuus ja kostutushallinta, uunikovetus (mukaan lukien ajan ja lämpötilan säätö), osien poistaminen karasta ja käsittely jokaisen vaiheen välillä Karaprosessi.Budjettisista syistä ja ACPT: n tarvetta vähemmän pysyvälle mobiilijärjestelmälle, joka sallii tarvittaessa rajoitetun määrän T & K-kokeita, se kieltäytyi käyttämästä vaihtoehtona yleiskustannuksia tai lattiavarastoja.
Neuvottelun jälkeen useiden toimittajien kanssa lopullinen ratkaisu oli kaksiosainen tuotantojärjestelmä: tyypin 1, kahden akselin automaattinen filamentti kela, jossa oli useita käämityskärryjä Roth Composite Machinery (Stephenburg, Saksa) käämitysjärjestelmästä;Lisäksi se ei ole kiinteä automaattinen järjestelmä, vaan puoliautomaattinen karankäsittelyjärjestelmä, jonka on suunnitellut Globe Machine Manufacturing Co. (Tacoma, Washington, USA).
ACPT totesi, että yksi Roth-filamenttikäämijärjestelmän tärkeimmistä eduista ja vaatimuksista on sen todistettu automaatiokyky, joka on suunniteltu mahdollistamaan kahden karan osien tuottaminen samanaikaisesti.Tämä on erityisen tärkeää, kun otetaan huomioon, että ACPT: n omistettu käyttöakseli vaatii useita materiaalimuutoksia.Eri kuitujen automaattinen ja manuaalinen leikkaaminen, pujottaminen ja uudelleen yhdistäminen joka kerta, kun materiaalia vaihdetaan, Rothin Roving Cut and Attach (RCA) -toiminto mahdollistaa rullauskoneen automaattisen vaihtamisen materiaalien useiden valmistuskärryjen kautta.Roth-hartsikylpy- ja kuidunvetotekniikka voi myös varmistaa tarkan kuidun ja hartsin kostutussuhteen ilman ylikyllästystä, jolloin kelauskone voi toimia nopeammin kuin perinteiset kelauskoneet tuhlaamatta liikaa hartsia.Kun käämitys on valmis, rullauskone irrottaa karan ja osat automaattisesti rullauskoneesta.
Itse käämitysjärjestelmä on automatisoitu, mutta se jättää silti suuren osan manuaalien prosessoinnista ja liikkumisesta kunkin valmistusvaiheen väliin, joka aiemmin tehtiin manuaalisesti.Tähän sisältyy paljaiden karkojen valmistelu ja niiden yhdistäminen käämityskoneeseen, mandrelin siirtäminen haavan osien kanssa uuniin kovettamista varten, karjan siirtäminen kovetettujen osien kanssa ja osien poistaminen mandrelista.Ratkaisuna Globe Machine Manufacturing Co. kehitti prosessin, johon sisältyy sarja vaunuja, jotka on suunniteltu vaunussa sijaitsevan mandrelin sovittamiseksi.Kärryssä olevaa pyöritysjärjestelmää käytetään tuurnan asettamiseksi siten, että sitä voidaan siirtää kelauskoneeseen ja poistoimeen sisään ja ulos, ja se pyörii jatkuvasti samalla kun osat kastuvat hartsilla ja kovettuvat uunissa.
Nämä mandrelikärryt siirretään asemalta toiselle, ja niitä avustaa kahdella maadoitusasennettujen kuljettimen aseiden-yksi asetettu kelaeriin ja toinen integroidun uuttojärjestelmän sarja-karttojen kanssa liikkuu koordinoidulla tavalla ja vie loput akseli jokaiselle prosessille.Korissa oleva räätälöity istukka puristaa ja vapauttaa karan automaattisesti Roth -koneen automaattisen istukan kanssa.
Roth kahden akselin tarkkuushartsisäiliökokoonpano.Järjestelmä on suunniteltu kahdelle komposiittimateriaalien pääakselille ja kuljetetaan erityiseen materiaalikäämitysvaunuun.
Tämän karasiirtojärjestelmän lisäksi Globe tarjoaa myös kaksi kovetusuunia.Kovettumisen ja karjanpoiston jälkeen osat siirretään tarkkaan pituusleikkauskoneeseen, jota seuraa numeerinen ohjausjärjestelmä putken päiden käsittelemiseksi sekä liiman puhdistaminen ja levittäminen puristinsiirtolaitteilla.Vääntömomentin testaus, laadunvarmistus ja tuotteiden seuranta valmistuvat ennen loppukäyttöasiakkaiden pakkaamista ja lähettämistä.
ACPT:n mukaan tärkeä osa prosessia on sen kyky seurata ja tallentaa tietoja, kuten laitoksen lämpötila, kosteustaso, kuidun jännitys, kuidun nopeus ja hartsin lämpötila kullekin käämiryhmälle.Nämä tiedot tallennetaan tuotteiden laadun tarkastusjärjestelmiin tai tuotannon seurantaan, ja operaattorit voivat säätää tarvittaessa tuotantoolosuhteita.
Koko Globe-kehittämä prosessi kuvataan ”puoliautomaattiseksi”, koska ihmisen operaattorin on edelleen painettava painiketta prosessisekvenssin käynnistämiseksi ja kärryn siirtämiseksi manuaalisesti sisään ja ulos uunista.ACPT: n mukaan Globe aikoo tulevaisuudessa korkeamman automaation asteen järjestelmään.
Roth-järjestelmä sisältää kaksi karaa ja kolme itsenäistä kelausautoa.Jokainen käämitysvaunu on suunniteltu erilaisten komposiittimateriaalien automaattiseen kuljettamiseen.Komposiittimateriaalia levitetään molempiin karoihin samanaikaisesti.
Uuden tehtaan ensimmäisen tuotantovuoden jälkeen ACPT kertoi, että laitteet ovat onnistuneesti osoittaneet, että se voi saavuttaa tuotantotavoitteensa säästäen samalla työvoimaa ja materiaaleja ja tarjoamalla jatkuvasti korkealaatuisia tuotteita.Yhtiö toivoo voivansa tehdä yhteistyötä Globen ja Rothin kanssa myös tulevissa automaatioprojekteissa.
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).
Yli 30 vuoden kehityksen jälkeen in situ -integraatio on toteuttamassa lupauksensa poistaa kiinnittimet ja autoklavit ja toteuttaa integroitu monitoiminen keho.
Sähköväyläpinta -akkukoteloiden korkea yksikkötilavuus ja alhainen painovaatimukset ovat edistäneet TRB -kevyiden rakenteiden omistamien epoksihartsijärjestelmien ja automatisoitujen komposiittituotantolinjojen kehittämistä.
Ei-autoklaavien käsittelyjen edelläkävijä ilmailu- ja avaruussovelluksissa vastasi pätevään, mutta innostuneeseen vastaukseen: Kyllä!
Postitusaika: 07.08.2021