Izbor spojnih elemenata u kompozitnim komponentama

Terminološke barijere, primjeri puteva odabira zatvarača

Kako efikasno odrediti "tačan" tip zatvarača za komponente ili komponente koje uključuju kompozitne i plastične materijale?Da biste definirali koji su materijali i koncepti primjenjivi na tipove zatvarača, potrebno je razumjeti uključene materijale, proces njihovog formiranja i potrebne funkcije povezivanja ili montaže.

Uzimajući za primjer unutrašnju ploču aviona.Jednostavnim opisivanjem kao "aerosvemirski kompozitni materijal" previše se pojednostavljuje bogati dostupni materijali i procesi.Slično, izrazu "avijacijski zatvarači" nedostaje specifičnost u pogledu najprikladnijih materijala za zatvaranje i njihove funkcionalnosti.Pričvršćivači, kao što su klinovi za umetanje, zakovice, spojni elementi koji se spajaju na površinu i zavareni zatvarači, svi mogu biti prikladni za primjenu u svemiru, ali postoje značajne razlike u materijalima i funkcijama kojima se mogu zategnuti.

Problem pretraživanja u svetu učvršćivača je kako klasificirati proizvode za zatvaranje, obično koriste pojmove posebno povezane sa zatvaračima, a ne materijalima za koje su najprikladniji.Međutim, termini specifični za kompozitne materijale često imaju ograničenu važnost pri pregledavanju kategorija zatvarača.Na primjer, bez detaljnog razumijevanja površinskog lijepljenja ili ultrazvučnog zavarivanja u ugradnji zatvarača, kako ćete znati da li su površinsko lijepljenje ili pričvršćivači za ultrazvučno zavarivanje prikladne opcije pričvršćivanja za vruće oblikovane laminirane materijale?Ako se vaš svijet bavi svojstvima polimerne matrice, strukturama ojačanim vlaknima i parametrima obrade, kako pretraživati ​​i birati u svijetu koji raspravlja o strategijama montaže, smjerovima zatezanja, očekivanim momentima zatezanja i ciljanim prednaprezanjima?

Kontaktiranje dobavljača ili distributera zatvarača za savjete i smjernice je obično učinkovit i uspješan prvi korak;Međutim, predstavljanjem aplikacije na način koji omogućava jednostavnu i brzu pretragu relevantnih opcija, može se postići dalje pojednostavljenje.

Zahtevi zatezanje
Prvo, od pomoći je definiranje zahtjeva za pričvršćivanje.Želite li stvoriti pričvrsnu tačku za kompozitne materijale ili plastične komponente kako biste se pripremili za naknadne operacije montaže?Ili, želite li direktno pričvrstiti komponentu na kompozitne materijale ili plastične komponente ili je pričvrstiti na njih?
Za naš primjer, zahtjev je stvaranje tačaka pričvršćivanja - posebno obezbjeđivanje navojnih spojnih tačaka na kompozitnim panelima.Stoga ćemo se preusmjeriti na tehnologiju koja pruža metode za ugradnju i pričvršćivanje spojnih tačaka, a ne tehnologiju koja se koristi za direktno spajanje komponenti zajedno.Relativno je lako klasificirati tehnike pričvršćivanja koristeći ove termine, a termini su relativno jednostavni, tako da svi mogu komunicirati na istom jeziku.

Koncept materijala
Čimbenici koji se odnose na uključene materijale mogu utjecati na primjenjivost tipova zatvarača, ali relevantnost ovih faktora obično ovisi o vrsti pričvršćivača koji se razmatra.Da biste prekinuli ovaj ciklus i izbjegavate pretjerano detaljan dijalog tokom ranog procesa filtracije, obično možemo definirati kompozitne materijale i plastične materijale kao:
Nema ojačanog polimera.
Polimerni materijali ojačani diskontinuiranim vlaknima.
Kontinuirani polimerni laminati ojačani vlaknima.
Sendvič materijal.
Netkani i vlaknasti materijali.
U našem primjeru, materijal unutrašnje ploče aviona je kontinuirani polimer ojačan vlaknima u laminiranoj strukturi.Definiranjem materijalnih koncepata na ovaj jednostavan način, možemo se brzo fokusirati na niz povezanih razmatranja materijala:
Kako će zatvarači biti integrisani u lanac proizvodnog procesa?
Kako materijali utiču na integraciju ili instalaciju pričvršćivanja?

Na primjer, integracija spojnih elemenata u kontinuirane materijale za ojačanje prije ili tokom vrućeg oblikovanja može rezultirati neželjenom složenošću procesa, kao što je rezanje ili pomicanje vlakana, što može imati nepoželjan utjecaj na mehanička svojstva.Drugim riječima, kontinuirano ojačanje vlaknima može predstavljati izazove za integraciju koobrađenih zatvarača, a ljudi bi možda željeli izbjeći takve izazove.
U isto vrijeme, potrebno je samo osnovno razumijevanje tehnologije pričvršćivanja da bi se utvrdilo da li će se koristiti koprocesna instalacija ili postprocesna instalacija.Pojednostavljenjem terminologije materijala i pričvršćivanja, moguće je brzo i lako vidjeti koji se poklapaju, a koji ne.U našem primjeru, odabir pričvršćivača trebao bi se fokusirati na tehnike naknadne obrade, osim ako ne želimo integrirati zatvarače u kontinuirane materijale ojačane vlaknima/procese proizvodnje.

Detaljni zahtevi
U ovom trenutku, kako bismo odredili relevantne tehnike pričvršćivanja, moramo definirati više detalja o strategiji pričvršćivanja, uključenim materijalima i procesu oblikovanja.Za naš primer kontinuiranih laminata ojačanim vlaknima, definisaćemo aplikaciju na sledeći način:
Opšta primjena su unutrašnje bočne ploče aviona.
Strategija pričvršćivanja je da se na poleđini panela obezbedi dvoglavi vijak (nije vidljiv) za spajanje polimerne površine prozora sa maticom.
Zahtjev za pričvršćivanje je slijepa, nevidljiva spojna točka s vanjskim navojem - slijepa znači ugradnju/pričvršćivanje s jedne strane komponente - koja može izdržati silu izvlačenja od približno 500 Njutna.
Panel je termoplastični materijal ojačan kontinuiranim vlaknima, a ugradnja pričvrsnih elemenata mora se izvršiti nakon procesa oblikovanja kako bi se izbjeglo oštećenje armirane konstrukcije.

Dalje sortirajte faktore i odaberite naniže
Gledajući naš primjer, možemo početi da vidimo da više faktora može uticati na našu odluku o kojoj se vrstu pričvršćivača koristi.Postavlja se pitanje koji je od ovih faktora najvažniji, pogotovo ako cijena zatvarača nije jedini odlučujući faktor?U našem primjeru, suzit ćemo raspon odabira na spojeve za spajanje površinski ili ultrazvučno zavarene spojnice.
Ovdje čak i jednostavne informacije o aplikaciji mogu biti od pomoći.Na primjer, saznanje da koristimo termoplastične materijale pomaže nam da postavimo relevantna očekivanja performansi.S obzirom na dostupnost profesionalnih ljepila i tehnologija površinske obrade, možemo očekivati ​​da će mehaničke performanse obje tehnologije dostići razuman nivo.
Međutim, budući da znamo da je primjena u svemiru, mehaničke veze mogu pružiti jednostavnije garancije performansi i puteve certifikacije.Ljepilu je potrebno vrijeme da se stvrdne, dok se ultrazvučna instalacija može odmah opteretiti, tako da treba uzeti u obzir utjecaj vremena procesa.Ograničenja pristupa također mogu biti ključni faktor.Iako se unutrašnji paneli često lako postavljaju za pričvršćivanje pomoću automatskih aplikatora ljepila ili ultrazvučnih mašina, treba ih pažljivo pregledati prije konačnog odabira.

Donijeti konačnu odluku
Nemoguće je donositi odluke samo na osnovu identifikacije načina povezivanja i fiksnog vremena;Konačna odluka će zavisiti od razmatranja ulaganja u opremu, mehaničkih performansi i trajnosti, ukupnog uticaja na vreme procesa, ograničenja pristupa i strategija odobrenja ili sertifikacije.Osim toga, projektiranje, proizvodnja i montaža mogu uključivati ​​različite dionike, tako da konačna odluka zahtijeva njihovo učešće.Osim toga, donošenje ove odluke zahtijeva razmatranje cjelokupne ponude vrijednosti, uključujući produktivnost i ukupne troškove vlasništva (TCO – total cost of ownership).Uzimajući holistički pogled na probleme pričvršćivanja i uzimajući u obzir sve relevantne faktore tokom početne faze dizajna, proizvodnog procesa i operacija završne montaže, produktivnost i TCO se mogu izračunati i pozitivno uticati.Ovo su jedan od ključnih principa Bossard portala za stručnu edukaciju o tehnologiji montaže, koji ima za cilj da pomogne pojedincima da steknu znanje o tehnologiji montaže.
Konačno, odluka o tome koju strategiju zatezanja ili proizvod koristiti ovisi o više faktora - ne postoji jedno rješenje za sve i postoji mnogo različitih izbora koje treba razmotriti.Međutim, kao što smo naveli gore, čak i definisanje detalja aplikacije na relativno jednostavan način može pojednostaviti proces odabira, istaći relevantne faktore donošenja odluka i identifikovati oblasti koje mogu zahtevati doprinos zainteresovanih strana.


Vrijeme objave: Feb-06-2024