Terminologické bariéry, příklady cest výběru spojovacích prvků
Jak efektivně určit "správný" typ spojovacího prvku pro součásti nebo součásti zahrnující kompozitní a plastové materiály?Aby bylo možné definovat, které materiály a koncepty jsou použitelné pro typy spojovacích prvků, je nutné porozumět příslušným materiálům, jejich tvářecímu procesu a požadovaným funkcím spojení nebo montáže.
Vezměme si jako příklad vnitřní panel letadla.Pouhé popisování jako „letecký kompozitní materiál“ příliš zjednodušuje bohaté dostupné materiály a procesy.Stejně tak termín „letecký spojovací materiál“ postrádá specifičnost z hlediska nejvhodnějších materiálů pro spojovací prostředky a jejich funkčnosti.Spojovací prvky, jako jsou vložkové svorníky, nýtové svorníky, povrchově lepené spojovací prvky a svařované spojovací prvky, mohou být všechny vhodné pro letecké aplikace, existují však značné rozdíly v materiálech a funkcích, kterými je lze utáhnout.
Problém hledání ve světě spojovacích prvků spočívá v tom, jak klasifikovat spojovací výrobky, obvykle pomocí výrazů specificky souvisejících s spojovacími prvky spíše než s materiály, pro které jsou nejvhodnější.Pojmy specifické pro kompozitní materiály však mají při procházení kategorií spojovacích prvků často omezený význam.Například bez podrobného pochopení povrchového lepení nebo ultrazvukového svařování při instalaci spojovacích prvků, jak víte, zda jsou povrchové lepení nebo ultrazvukové svařování spojovacích prostředků vhodnou možností upevnění pro laminované materiály tvarované za tepla?Pokud je váš svět o vlastnostech polymerové matrice, strukturách vyztužených vlákny a parametrech zpracování, jak hledáte a vybíráte ve světě, který diskutuje o montážních strategiích, směrech utahování, očekávaných utahovacích momentech a cílových předpětích?
Kontaktování dodavatelů nebo distributorů spojovacího materiálu se žádostí o radu a vedení je obvykle účinným a úspěšným prvním krokem;Prezentací aplikace způsobem, který umožňuje jednoduché a rychlé vyhledávání relevantních možností, však lze dosáhnout dalšího zjednodušení.Zde použijeme termoplastový vnitřní panel letadla jako příklad pro ilustraci důležitých aspektů tohoto přístupu ke zlepšení výběru spojovacího prvku.
Požadavky na zpřísnění
Za prvé je užitečné definovat požadavky na upevnění.Chcete vytvořit upevňovací bod pro kompozitní materiály nebo plastové součásti pro přípravu na následné montážní operace?Nebo chcete komponentu přímo upevnit na kompozitní materiály nebo plastové komponenty nebo ji k nim připevnit?
Pro náš příklad je požadavkem vytvoření upevňovacích bodů - zejména zajištění závitových spojovacích bodů na kompozitních panelech.Proto se přesuneme k technologii, která poskytuje metody pro instalaci a upevnění spojovacích bodů, spíše než k technologii používané k přímému spojování součástí dohromady.Je poměrně snadné klasifikovat upevňovací techniky pomocí těchto termínů a termíny jsou poměrně jednoduché, takže každý může komunikovat ve stejném jazyce.
Materiálové pojetí
Faktory související s použitými materiály mohou ovlivnit použitelnost typů spojovacích prvků, ale závažnost těchto faktorů obvykle závisí na typu uvažovaného spojovacího prvku.Abychom tento cyklus přerušili a předešli příliš podrobnému dialogu během raného procesu filtrace, můžeme obecně definovat kompozitní materiály a plastové materiály jako:
Bez zesíleného polymeru.
Polymerní materiály vyztužené nespojitými vlákny.
Polymerové lamináty vyztužené kontinuálními vlákny.
Sendvičový materiál.
Netkané a vláknité materiály.
V našem příkladu je materiál vnitřního panelu letadla kontinuální vlákny vyztužený polymer v laminované struktuře.Definováním materiálových konceptů tímto jednoduchým způsobem se můžeme rychle zaměřit na řadu souvisejících materiálových úvah:
Jak budou spojovací prvky integrovány do řetězce výrobního procesu?
Jak materiály ovlivňují integraci nebo instalaci upevnění?
Například integrace spojovacích prvků do kontinuálních výztužných materiálů před nebo během tváření za tepla může mít za následek nežádoucí složitost procesu, jako je řezání nebo posouvání vláken, což může mít nežádoucí dopad na mechanické vlastnosti.Jinými slovy, kontinuální vyztužení vlákny může představovat problémy pro integraci společně zpracovaných spojovacích prvků a lidé se mohou chtít těmto problémům vyhnout.
Zároveň vyžaduje pouze základní znalosti upevňovací technologie, aby bylo možné určit, zda se má použít koprocesní instalace nebo instalace po procesu.Zjednodušením materiálu a terminologie upevnění je možné rychle a snadno zjistit, které se shodují a které ne.V našem příkladu by se výběr spojovacích prvků měl zaměřit na techniky následného zpracování, pokud si nepřejeme integrovat spojovací prvky do materiálů/výrobních procesů vyztužených vlákny.
Podrobné požadavky
V tomto bodě, abychom mohli určit příslušné techniky upevnění, musíme definovat více podrobností o strategii upevnění, použitých materiálech a procesu tvarování.Pro náš příklad spojitých laminátů vyztužených vlákny definujeme aplikaci následovně:
Obecnou aplikací jsou vnitřní boční panely letadel.
Strategií upevnění je poskytnout šroub s dvojitou hlavou na zadní straně panelu (ne viditelný) pro připojení polymerního okna s maticí.
Požadavek na upevnění je slepý, neviditelný vnější závitový spojovací bod - slepý znamená instalaci/upevnění z jedné strany součásti - schopný odolat vytahovací síle přibližně 500 Newtonů.
Panel je kontinuální termoplastický materiál vyztužený vlákny a montáž upevňovacích prvků musí být provedena po procesu lisování, aby nedošlo k poškození vyztužené konstrukce.
Dále seřaďte faktory a vybírejte směrem dolů
Když se podíváme na náš příklad, můžeme začít vidět, že naše rozhodnutí o tom, jaký typ spojovacího prvku použít, může ovlivnit více faktorů.Otázkou je, který z těchto faktorů je nejdůležitější, zvláště pokud cena spojovacího materiálu není jediným rozhodujícím faktorem?V našem příkladu zúžíme rozsah výběru na povrchově lepené spojovací prvky nebo spojovací prvky svařované ultrazvukem.
Zde mohou být užitečné i jednoduché informace o aplikaci.Například vědomí, že používáme termoplastické materiály, nám pomáhá nastavit relevantní výkonnostní očekávání.S ohledem na dostupnost profesionálních lepidel a technologií povrchových úprav lze očekávat, že mechanický výkon obou technologií dosáhne rozumné úrovně.
Protože však víme, že aplikace je v letectví, mohou mechanická propojená spojení poskytnout jednodušší záruky výkonu a certifikační cesty.Lepidlo potřebuje čas na vytvrzení, zatímco ultrazvuková instalace se může okamžitě zatížit, takže bychom měli zvážit dopad doby procesu.Klíčovým faktorem může být také omezení přístupu.Ačkoli jsou vnitřní panely často snadno opatřeny pro instalaci spojovacích prvků pomocí automatických aplikátorů lepidla nebo ultrazvukových strojů, měly by být před konečným výběrem pečlivě zkontrolovány.
Udělejte konečné rozhodnutí
Není možné se rozhodovat pouze na základě identifikace způsobu připojení a pevného času;Konečné rozhodnutí bude záviset na zvážení investic do zařízení, mechanického výkonu a životnosti, celkového dopadu na dobu procesu, omezení přístupu a schvalovacích nebo certifikačních strategií.Kromě toho se do konstrukčních, výrobních a montážních operací mohou zapojit různé zúčastněné strany, takže konečné rozhodnutí vyžaduje jejich účast.Provedení tohoto rozhodnutí navíc vyžaduje zvážení celé hodnotové nabídky, včetně produktivity a celkových nákladů na vlastnictví (TCO – celkové náklady na vlastnictví).Díky holistickému pohledu na problematiku upevnění a zvážení všech relevantních faktorů během počáteční fáze návrhu, výrobního procesu a finálních montážních operací lze vypočítat a pozitivně ovlivnit produktivitu a TCO.To je jeden z klíčových principů odborného vzdělávacího portálu pro montážní technologie Bossard, jehož cílem je pomoci jednotlivcům získat znalosti montážní techniky.
V konečném důsledku rozhodnutí o tom, jakou strategii utahování nebo produkt použít, závisí na více faktorech – neexistuje jediné řešení, které by vyhovovalo všem, a existuje mnoho různých možností, které je třeba zvážit.Jak jsme však nastínili výše, i definování podrobností žádosti relativně jednoduchým způsobem může zjednodušit proces výběru, zvýraznit relevantní faktory rozhodování a identifikovat oblasti, které mohou vyžadovat vstup zainteresovaných stran.
Čas odeslání: Únor-06-2024
