Lựa chọn ốc vít trong các thành phần composite

Rào cản về thuật ngữ, ví dụ về lộ trình lựa chọn dây buộc

Làm thế nào để xác định hiệu quả loại dây buộc "chính xác" cho các bộ phận hoặc bộ phận liên quan đến vật liệu composite và nhựa?Để xác định những vật liệu và khái niệm nào có thể áp dụng cho các loại dây buộc, cần phải hiểu các vật liệu liên quan, quá trình tạo hình của chúng và các chức năng kết nối hoặc lắp ráp cần thiết.

Lấy bảng điều khiển bên trong của máy bay làm ví dụ.Đơn giản chỉ cần mô tả nó như một "vật liệu composite hàng không vũ trụ" đã đơn giản hóa quá mức các vật liệu và quy trình phong phú sẵn có.Tương tự, thuật ngữ "ốc vít hàng không" thiếu tính cụ thể về vật liệu phù hợp nhất cho ốc vít và chức năng của chúng.Các ốc vít, chẳng hạn như đinh tán chèn, đinh tán đinh tán, ốc vít liên kết bề mặt và ốc vít hàn, đều có thể phù hợp cho các ứng dụng hàng không vũ trụ, nhưng có những khác biệt đáng kể về vật liệu và chức năng mà chúng có thể được siết chặt.

Vấn đề tìm kiếm trong thế giới dây buộc là làm thế nào để phân loại các sản phẩm dây buộc, thường sử dụng những thuật ngữ liên quan cụ thể đến dây buộc hơn là chất liệu phù hợp nhất với chúng.Tuy nhiên, các thuật ngữ cụ thể về vật liệu tổng hợp thường có mức độ liên quan hạn chế khi duyệt qua các danh mục dây buộc.Ví dụ, nếu không có hiểu biết chi tiết về liên kết bề mặt hoặc hàn siêu âm trong lắp đặt dây buộc, làm sao bạn biết liệu dây buộc liên kết bề mặt hoặc hàn siêu âm có phải là lựa chọn buộc chặt phù hợp cho vật liệu nhiều lớp được tạo hình nóng hay không?Nếu thế giới của bạn nói về các đặc tính ma trận polymer, cấu trúc gia cố bằng sợi và các thông số xử lý, bạn sẽ tìm kiếm và lựa chọn như thế nào trong một thế giới thảo luận về các chiến lược lắp ráp, hướng thắt chặt, thắt chặt kỳ vọng mô-men xoắn và tải trước mục tiêu?

Liên hệ với nhà cung cấp hoặc nhà phân phối dây buộc để được tư vấn và hướng dẫn thường là bước đầu tiên hiệu quả và thành công;Tuy nhiên, bằng cách trình bày ứng dụng theo cách cho phép tìm kiếm đơn giản và nhanh chóng các tùy chọn liên quan, có thể đạt được sự đơn giản hóa hơn nữa.Ở đây, chúng tôi lấy bảng điều khiển bên trong máy bay bằng nhựa nhiệt dẻo làm ví dụ để minh họa các khía cạnh quan trọng của phương pháp này nhằm cải thiện việc lựa chọn dây buộc.

Yêu cầu thắt chặt
Đầu tiên, việc xác định các yêu cầu buộc chặt là hữu ích.Bạn muốn tạo điểm cố định cho vật liệu composite hoặc linh kiện nhựa để chuẩn bị cho các thao tác lắp ráp tiếp theo?Hoặc bạn muốn cố định trực tiếp linh kiện vào vật liệu composite hay linh kiện nhựa hay cố định vào chúng?
Trong ví dụ của chúng tôi, yêu cầu là tạo các điểm buộc chặt - đặc biệt là cung cấp các điểm kết nối ren trên tấm composite.Vì vậy, chúng ta sẽ chuyển hướng sang công nghệ cung cấp các phương pháp lắp đặt và cố định các điểm kết nối, thay vì công nghệ dùng để cố định trực tiếp các bộ phận lại với nhau.Việc phân loại các kỹ thuật buộc chặt bằng các thuật ngữ này tương đối dễ dàng và các thuật ngữ này tương đối đơn giản nên mọi người đều có thể giao tiếp bằng cùng một ngôn ngữ.

Khái niệm vật chất
Các yếu tố liên quan đến vật liệu liên quan có thể ảnh hưởng đến khả năng ứng dụng của các loại dây buộc, nhưng mức độ liên quan của các yếu tố này thường phụ thuộc vào loại dây buộc đang được xem xét.Để phá vỡ chu trình này và tránh đối thoại quá chi tiết trong quá trình lọc ban đầu, chúng ta có thể định nghĩa chung vật liệu composite và vật liệu nhựa là:
Không có polyme gia cố.
Vật liệu polyme gia cố bằng sợi không liên tục.
Tấm polyme gia cố bằng sợi liên tục.
Chất liệu bánh sandwich.
Vật liệu không dệt và sợi.
Trong ví dụ của chúng tôi, vật liệu tấm bên trong của máy bay là polyme được gia cố bằng sợi liên tục trong cấu trúc nhiều lớp.Bằng cách xác định các khái niệm vật chất theo cách đơn giản này, chúng ta có thể nhanh chóng tập trung vào một loạt các vấn đề liên quan đến vật chất:
Các ốc vít sẽ được tích hợp vào chuỗi quy trình sản xuất như thế nào?
Vật liệu ảnh hưởng như thế nào đến việc tích hợp hoặc lắp đặt buộc chặt?

Ví dụ, việc tích hợp các chốt vào vật liệu gia cố liên tục trước hoặc trong quá trình tạo hình nóng có thể dẫn đến sự phức tạp của quy trình không mong muốn, chẳng hạn như cắt hoặc dịch chuyển sợi, có thể có tác động không mong muốn đến các tính chất cơ học.Nói cách khác, việc gia cố sợi liên tục có thể đặt ra những thách thức đối với việc tích hợp các ốc vít đồng xử lý và mọi người có thể muốn tránh những thách thức đó.
Đồng thời, chỉ cần hiểu biết cơ bản về công nghệ buộc chặt để xác định nên sử dụng lắp đặt đồng xử lý hay lắp đặt sau xử lý.Bằng cách đơn giản hóa thuật ngữ vật liệu và dây buộc, bạn có thể nhanh chóng và dễ dàng nhận ra cái nào khớp và cái nào không khớp.Trong ví dụ của chúng tôi, việc lựa chọn ốc vít nên tập trung vào các kỹ thuật xử lý sau, trừ khi chúng tôi muốn tích hợp ốc vít vào các quy trình sản xuất/vật liệu gia cố bằng sợi liên tục.

Yêu cầu chi tiết
Tại thời điểm này, để xác định các kỹ thuật buộc chặt có liên quan, chúng ta cần xác định chi tiết hơn về chiến lược buộc chặt, vật liệu liên quan và quá trình tạo hình.Đối với ví dụ về tấm ép được gia cố bằng sợi liên tục, chúng tôi sẽ xác định ứng dụng như sau:
Ứng dụng chung là các tấm bên trong của máy bay.
Chiến lược buộc chặt là cung cấp một bu lông hai đầu ở mặt sau của bảng điều khiển (không nhìn thấy được) để kết nối khu vực cửa sổ polyme bằng đai ốc.
Yêu cầu buộc chặt là một điểm kết nối ren ngoài vô hình, mù - mù có nghĩa là lắp đặt/buộc chặt từ một phía của bộ phận - có khả năng chịu được lực kéo ra khoảng 500 Newton.
Panel là vật liệu nhựa nhiệt dẻo được gia cố bằng sợi liên tục và việc lắp đặt ốc vít phải được thực hiện sau quá trình đúc để tránh làm hỏng kết cấu gia cố.

Sắp xếp thêm các yếu tố và chọn xuống dưới
Nhìn vào ví dụ của chúng tôi, chúng tôi có thể bắt đầu thấy rằng có nhiều yếu tố có thể ảnh hưởng đến quyết định của chúng tôi về việc sử dụng loại dây buộc nào.Câu hỏi đặt ra là yếu tố nào trong số những yếu tố này là quan trọng nhất, đặc biệt nếu chi phí dây buộc không phải là yếu tố quyết định duy nhất?Trong ví dụ của chúng tôi, chúng tôi sẽ thu hẹp phạm vi lựa chọn thành các ốc vít liên kết bề mặt hoặc ốc vít hàn siêu âm.
Ở đây, ngay cả thông tin ứng dụng đơn giản cũng có thể hữu ích.Ví dụ: việc biết rằng chúng ta đang sử dụng vật liệu nhựa nhiệt dẻo sẽ giúp chúng ta đặt ra những kỳ vọng về hiệu suất phù hợp.Xem xét sự sẵn có của chất kết dính chuyên nghiệp và công nghệ xử lý bề mặt, chúng ta có thể mong đợi hiệu suất cơ học của cả hai công nghệ sẽ đạt đến mức hợp lý.
Tuy nhiên, vì chúng tôi biết rằng ứng dụng này nằm trong lĩnh vực hàng không vũ trụ nên các kết nối khóa liên động cơ học có thể mang lại sự đảm bảo hiệu suất và lộ trình chứng nhận đơn giản hơn.Chất kết dính cần có thời gian để xử lý, trong khi việc lắp đặt siêu âm có thể tải ngay lập tức, vì vậy chúng ta nên xem xét tác động của thời gian xử lý.Hạn chế truy cập cũng có thể là một yếu tố quan trọng.Mặc dù các tấm bên trong thường dễ dàng được cung cấp để lắp đặt dây buộc bằng dụng cụ dán keo tự động hoặc máy siêu âm, nhưng chúng cần được kiểm tra cẩn thận trước khi lựa chọn cuối cùng.

Đưa ra quyết định cuối cùng
Không thể đưa ra quyết định chỉ dựa vào việc xác định phương thức kết nối và thời gian cố định;Quyết định cuối cùng sẽ phụ thuộc vào việc cân nhắc đầu tư thiết bị, hiệu suất và độ bền cơ học, tác động tổng thể về thời gian của quy trình, hạn chế truy cập và chiến lược phê duyệt hoặc chứng nhận.Ngoài ra, các hoạt động thiết kế, sản xuất và lắp ráp có thể có sự tham gia của các bên liên quan khác nhau nên quyết định cuối cùng cần có sự tham gia của họ.Ngoài ra, việc đưa ra quyết định này đòi hỏi phải xem xét toàn bộ đề xuất giá trị, bao gồm năng suất và tổng chi phí sở hữu (TCO - tổng chi phí sở hữu).Bằng cách xem xét toàn diện các vấn đề về buộc chặt và xem xét tất cả các yếu tố liên quan trong giai đoạn thiết kế ban đầu, quy trình sản xuất và hoạt động lắp ráp cuối cùng, năng suất và TCO có thể được tính toán và tác động tích cực.Đây là một trong những nguyên tắc then chốt của cổng giáo dục chuyên gia công nghệ lắp ráp Bossard, nhằm mục đích giúp các cá nhân tiếp thu kiến ​​thức về công nghệ lắp ráp.
Cuối cùng, quyết định sử dụng chiến lược thắt chặt hoặc sản phẩm nào phụ thuộc vào nhiều yếu tố - không có giải pháp nào phù hợp cho tất cả mọi người và có nhiều lựa chọn khác nhau để xem xét.Tuy nhiên, như chúng tôi đã trình bày ở trên, ngay cả việc xác định chi tiết ứng dụng theo cách tương đối đơn giản cũng có thể đơn giản hóa quá trình lựa chọn, nêu bật các yếu tố ra quyết định có liên quan và xác định các lĩnh vực có thể yêu cầu ý kiến ​​đóng góp của các bên liên quan.


Thời gian đăng: Feb-06-2024