Terminologiset esteet, esimerkkejä kiinnikkeiden valintareiteistä
Kuinka määrittää tehokkaasti "oikea" kiinnitystyyppi komponenteille tai komponenteille, joissa on komposiitti- ja muovimateriaaleja?Jotta voidaan määritellä, mitkä materiaalit ja käsitteet soveltuvat kiinnitintyyppeihin, on ymmärrettävä käytettävät materiaalit, niiden muovausprosessi ja tarvittavat liitos- tai kokoonpanotoiminnot.
Esimerkkinä lentokoneen sisäpaneeli.Pelkästään sen kuvaileminen "ilmailukomposiittimateriaaliksi" yksinkertaistaa liikaa saatavilla olevia materiaaleja ja prosesseja.Samoin termistä "lentokoneen kiinnikkeet" puuttuu spesifisyys sopivimpien kiinnittimien materiaalien ja niiden toimivuuden suhteen.Kiinnikkeet, kuten inserttipultit, niittipultit, pintaliitoskiinnikkeet ja hitsatut kiinnittimet, voivat kaikki sopia ilmailusovelluksiin, mutta niissä on merkittäviä eroja materiaaleissa ja toiminnoissa, joilla niitä voidaan kiristää.
Kiinnitinmaailmassa etsimisen ongelmana on kiinnitystuotteiden luokittelu käyttämällä yleensä nimenomaan kiinnikkeisiin liittyviä termejä niiden sopivimpien materiaalien sijaan.Komposiittimateriaalikohtaisilla termeillä on kuitenkin usein rajoitettu merkitys kiinnitysluokkia selatessa.Esimerkiksi ilman yksityiskohtaista ymmärrystä pintaliimauksesta tai ultraäänihitsauksesta kiinnikkeiden asennuksessa, mistä tiedät, ovatko pintasidonta- tai ultraäänihitsauskiinnikkeet sopivia kiinnitysvaihtoehtoja kuumamuovatuille laminoiduille materiaaleille?Jos maailmassasi on kyse polymeerimatriisin ominaisuuksista, kuituvahvisteisista rakenteista ja prosessointiparametreista, miten haet ja valitset maailmassa, jossa keskustellaan kokoonpanostrategioista, kiristyssuunnista, kiristysmomenttiodotuksista ja tavoiteesijännitysistä?
Yhteyden ottaminen kiinnikkeiden toimittajiin tai jakelijoihin neuvojen ja ohjeiden saamiseksi on yleensä tehokas ja onnistunut ensimmäinen askel.Kuitenkin esittämällä sovellus tavalla, joka mahdollistaa yksinkertaisen ja nopean oleellisten vaihtoehtojen etsimisen, voidaan saavuttaa lisää yksinkertaistamista.Tässä otamme termoplastisen lentokoneen sisäpaneelin esimerkkinä havainnollistamaan tämän lähestymistavan tärkeitä näkökohtia kiinnikkeiden valinnan parantamiseksi.
Kiristysvaatimukset
Ensinnäkin kiinnitysvaatimusten määrittely on hyödyllistä.Haluatko luoda kiinnityskohdan komposiittimateriaaleille tai muoviosille valmistautuaksesi myöhempiä kokoonpanotoimenpiteitä varten?Vai haluatko kiinnittää komponentin suoraan komposiittimateriaaleihin tai muovikomponentteihin vai kiinnittää sen niihin?
Esimerkkimme vaatimuksena on kiinnityspisteiden luominen - erityisesti kierreliitoskohtien tarjoaminen komposiittipaneeleille.Siksi siirrymme kohti tekniikkaa, joka tarjoaa menetelmiä liitäntäpisteiden asentamiseen ja kiinnittämiseen, sen sijaan, että tekniikkaa kiinnitetään suoraan toisiinsa.Kiinnitystekniikoiden luokittelu näillä termeillä on suhteellisen helppoa, ja termit ovat suhteellisen yksinkertaisia, joten kaikki voivat kommunikoida samalla kielellä.
Materiaalikonsepti
Käytettyihin materiaaleihin liittyvät tekijät voivat vaikuttaa kiinnitintyyppien soveltuvuuteen, mutta näiden tekijöiden relevanssi riippuu yleensä tarkasteltavasta kiinnitystyypistä.Tämän kierteen katkaisemiseksi ja liian yksityiskohtaisen keskustelun välttämiseksi varhaisen suodatusprosessin aikana voimme yleensä määritellä komposiittimateriaalit ja muovimateriaalit seuraavasti:
Ei vahvistettua polymeeriä.
Epäjatkuvia kuituvahvisteisia polymeerimateriaaleja.
Jatkuvat kuituvahvisteiset polymeerilaminaatit.
Sandwich materiaalia.
Kuitukangas- ja kuitumateriaalit.
Esimerkissämme lentokoneen sisäpaneelimateriaalina on jatkuva kuituvahvistettu polymeeri laminoidussa rakenteessa.Määrittelemällä materiaalikäsitteet tällä yksinkertaisella tavalla voimme nopeasti keskittyä useisiin asiaan liittyviin materiaalinäkökohtiin:
Miten kiinnikkeet integroidaan valmistusprosessin ketjuun?
Miten materiaalit vaikuttavat kiinnikkeiden integrointiin tai asennukseen?
Esimerkiksi kiinnittimien integroiminen jatkuviin lujitemateriaaleihin ennen kuumamuovausta tai sen aikana voi johtaa ei-toivottuun prosessin monimutkaisuuteen, kuten kuitujen leikkaamiseen tai siirtymiseen, millä voi olla ei-toivottu vaikutus mekaanisiin ominaisuuksiin.Toisin sanoen jatkuva kuituvahvistus voi asettaa haasteita yhteiskäsiteltyjen kiinnittimien integroimiselle, ja ihmiset saattavat haluta välttää tällaisia haasteita.
Samalla tarvitaan vain perustiedot kiinnitystekniikasta, jotta voidaan määrittää, käytetäänkö yhteisprosessiasennusta vai jälkiasennusta.Yksinkertaistamalla materiaalia ja kiinnittämällä terminologiaa on mahdollista nähdä nopeasti ja helposti mitkä sopivat ja mitkä eivät.Esimerkissämme kiinnikkeiden valinnassa tulisi keskittyä jälkikäsittelytekniikoihin, ellemme halua integroida kiinnittimiä jatkuviin kuituvahvisteisiin materiaaleihin/valmistusprosesseihin.
Yksityiskohtaiset vaatimukset
Tässä vaiheessa, jotta voimme määrittää asiaankuuluvat kiinnitystekniikat, meidän on määriteltävä lisätietoja kiinnitysstrategiasta, käytetyistä materiaaleista ja muovausprosessista.Jatkuvien kuituvahvisteisten laminaattien esimerkissämme määrittelemme sovelluksen seuraavasti:
Yleinen sovellus on lentokoneiden sisäsivupaneelit.
Kiinnitysstrategiana on järjestää kaksipäinen pultti paneelin takaosaan (ei näkyvissä) polymeeri-ikkuna-alueen yhdistämiseksi mutterilla.
Kiinnitysvaatimus on sokea, näkymätön ulkokierteinen liitoskohta - sokea tarkoittaa asennusta/kiinnitystä komponentin yhdeltä puolelta - joka kestää noin 500 newtonin ulosvetovoiman.
Paneeli on jatkuvakuituvahvistettu kestomuovimateriaali, ja kiinnikkeiden asennus on suoritettava valuprosessin jälkeen, jotta vahvistettu rakenne ei vahingoitu.
Lajittele tekijät edelleen ja valitse alaspäin
Esimerkkiämme tarkasteltaessa voimme alkaa nähdä, että useat tekijät voivat vaikuttaa päätökseemme käyttää kiinnitystyyppiä.Kysymys kuuluu, mikä näistä tekijöistä on tärkein, varsinkin jos kiinnikkeiden hinta ei ole ainoa ratkaiseva tekijä?Esimerkissämme rajaamme valikoiman pintasidottuihin kiinnikkeisiin tai ultraäänihitsattuihin kiinnikkeisiin.
Tässä jopa yksinkertaiset sovellustiedot voivat olla hyödyllisiä.Esimerkiksi tieto siitä, että käytämme kestomuovimateriaaleja, auttaa meitä asettamaan asiaankuuluvat suorituskykyodotukset.Ottaen huomioon ammattimaisten liimojen ja pintakäsittelytekniikoiden saatavuuden, voimme odottaa molempien teknologioiden mekaanisen suorituskyvyn saavuttavan kohtuullisen tason.
Koska tiedämme kuitenkin, että sovellus on ilmailualalla, mekaaniset lukitusliitännät voivat tarjota yksinkertaisempia suorituskykytakuita ja sertifiointireittejä.Liiman kovettuminen vie aikaa, kun taas ultraääniasennus voi latautua välittömästi, joten meidän tulee ottaa huomioon prosessiajan vaikutus.Pääsyrajoitukset voivat myös olla keskeinen tekijä.Vaikka sisäpaneelit on usein helppo asentaa kiinnittimiin automaattisilla liima-applikaattoreilla tai ultraäänikoneilla, ne tulee tarkastaa huolellisesti ennen lopullista valintaa.
Tee lopullinen päätös
On mahdotonta tehdä päätöksiä pelkästään yhteystavan tunnistamisen ja kiinteän ajan perusteella;Lopullinen päätös riippuu laiteinvestoinneista, mekaanisesta suorituskyvystä ja kestävyydestä, prosessin kokonaisvaikutuksesta, pääsyrajoituksista ja hyväksyntä- tai sertifiointistrategioista.Lisäksi suunnittelussa, valmistuksessa ja kokoonpanossa voi olla mukana eri sidosryhmiä, joten lopullinen päätös edellyttää heidän osallistumistaan.Lisäksi tämän päätöksen tekeminen edellyttää koko arvolupauksen huomioon ottamista, mukaan lukien tuottavuus ja omistamisen kokonaiskustannukset (TCO - kokonaiskustannukset).Ottamalla kokonaisvaltaisen näkemyksen kiinnityskysymyksistä ja ottamalla huomioon kaikki olennaiset tekijät suunnittelun alkuvaiheessa, valmistusprosessissa ja lopullisessa kokoonpanotoiminnassa, tuottavuus ja TCO voidaan laskea ja niihin voidaan vaikuttaa myönteisesti.Nämä ovat yksi Bossardin kokoonpanoteknologian asiantuntijakoulutusportaalin keskeisistä periaatteista, joiden tarkoituksena on auttaa ihmisiä hankkimaan kokoonpanoteknologiaa.
Loppujen lopuksi päätös siitä, mitä kiristysstrategiaa tai tuotetta käytetään, riippuu useista tekijöistä – ei ole olemassa yhtä kaikille sopivaa ratkaisua, ja on olemassa monia erilaisia vaihtoehtoja.Kuten olemme kuitenkin edellä todenneet, jopa hakemuksen yksityiskohtien määrittäminen suhteellisen yksinkertaisella tavalla voi yksinkertaistaa valintaprosessia, korostaa merkityksellisiä päätöksentekotekijöitä ja tunnistaa alueita, jotka saattavat vaatia sidosryhmien panosta.
Postitusaika: 06.02.2024
