Rögzítőelemek kiválasztása kompozit alkatrészekben

Terminológiai korlátok, példák a kötőelem-kiválasztási útvonalakra

Hogyan lehet hatékonyan meghatározni a „helyes” rögzítőelem típusát a kompozit és műanyag anyagokat tartalmazó alkatrészekhez vagy alkatrészekhez?Annak meghatározásához, hogy mely anyagok és fogalmak alkalmazhatók a kötőelemtípusokra, meg kell érteni az érintett anyagokat, azok alakítási folyamatát, valamint a szükséges csatlakozási vagy összeszerelési funkciókat.

Példaként egy repülőgép belső paneljét véve.Egyszerűen „repülőgép-kompozit anyagként” leírva túlságosan leegyszerűsíti a gazdag rendelkezésre álló anyagokat és folyamatokat.Hasonlóképpen, a "repülési kötőelemek" kifejezésből hiányzik a specifikusság a kötőelemekhez legmegfelelőbb anyagok és azok funkcionalitása tekintetében.A rögzítőelemek, mint például a betétcsapok, szegecscsapok, felületi ragasztású kötőelemek és hegesztett kötőelemek, mind alkalmasak repülési alkalmazásokhoz, de jelentős különbségek vannak a meghúzható anyagok és funkciók között.

A kötőelemek világában a keresés problémája az, hogy hogyan osztályozzuk a kötőelem-termékeket, általában a kötőelemekre vonatkozó kifejezéseket használva, nem pedig a legmegfelelőbb anyagokat.A kompozit anyagokra jellemző kifejezések azonban gyakran korlátozottak a kötőelem-kategóriák böngészésekor.Például, anélkül, hogy részletesen ismerné a felületi ragasztást vagy az ultrahangos hegesztést a rögzítőelemek beszerelésénél, honnan tudhatja, hogy a felületi ragasztás vagy az ultrahangos hegesztési kötőelemek megfelelő rögzítési lehetőségek a melegen alakított laminált anyagokhoz?Ha az Ön világa a polimer mátrix tulajdonságairól, a szálerősítésű szerkezetekről és a feldolgozási paraméterekről szól, hogyan kereshet és választana egy olyan világban, amely az összeszerelési stratégiákat, a meghúzási irányokat, a meghúzási nyomatékkal kapcsolatos elvárásokat és a cél előfeszítéseket tárgyalja?

A kötőelemek beszállítóival vagy forgalmazóival való kapcsolatfelvétel tanácsért és útmutatásért általában hatékony és sikeres első lépés;Az alkalmazás olyan bemutatásával azonban, amely lehetővé teszi a releváns lehetőségek egyszerű és gyors keresését, további egyszerűsítés érhető el.Itt a hőre lágyuló repülőgép belső panelét vesszük példaként, hogy bemutassuk a rögzítőelemek kiválasztásának javítására irányuló megközelítés fontos szempontjait.

Szigorítási követelmények
Először is a rögzítési követelmények meghatározása hasznos.Rögzítési pontot szeretne létrehozni kompozit anyagok vagy műanyag alkatrészek számára, hogy felkészüljön a későbbi összeszerelési műveletekre?Vagy közvetlenül szeretné az alkatrészt kompozit anyagokhoz vagy műanyag alkatrészekhez rögzíteni, vagy azokhoz rögzíteni?
Példánkban követelmény a rögzítési pontok kialakítása - különösen menetes csatlakozási pontok biztosítása kompozit paneleken.Ezért az alkatrészek közvetlen egymáshoz rögzítésére használt technológia helyett a csatlakozási pontok beépítési és rögzítési módszereit biztosító technológia felé fogunk elmozdulni.A rögzítési technikákat viszonylag könnyű osztályozni ezekkel a kifejezésekkel, a kifejezések pedig viszonylag egyszerűek, így mindenki ugyanazon a nyelven kommunikálhat.

Anyag fogalma
Az érintett anyagokhoz kapcsolódó tényezők befolyásolhatják a kötőelemtípusok alkalmazhatóságát, de ezeknek a tényezőknek a relevanciája általában a figyelembe vett kötőelem típusától függ.Annak érdekében, hogy megtörjük ezt a kört, és elkerüljük a túl részletes párbeszédet a korai szűrési folyamat során, általában a kompozit anyagokat és a műanyagokat a következőképpen határozhatjuk meg:
Nincs megerősített polimer.
Nem folytonos szálerősítésű polimer anyagok.
Folytonos szálerősítésű polimer laminátumok.
Szendvics anyag.
Nem szőtt és szálas anyagok.
Példánkban a repülőgép belső panelanyaga egy folytonos szálerősítésű polimer, laminált szerkezetben.Az anyagfogalmak ilyen egyszerű módon történő meghatározásával gyorsan egy sor kapcsolódó anyagi megfontolásra összpontosíthatunk:
Hogyan épülnek be a kötőelemek a gyártási folyamat láncába?
Hogyan befolyásolják az anyagok a rögzítés beépítését vagy beépítését?

Például a kötőelemek folyamatos erősítő anyagokba történő integrálása a melegalakítás előtt vagy közben nem kívánt folyamat bonyolultságot eredményezhet, például a szálak vágását vagy eltolódását, ami nemkívánatos hatással lehet a mechanikai tulajdonságokra.Más szavakkal, a folyamatos szálerősítés kihívásokat jelenthet a közösen feldolgozott kötőelemek integrálása szempontjából, és az emberek el akarják kerülni az ilyen kihívásokat.
Ugyanakkor csak a rögzítési technológia alapvető ismerete szükséges annak eldöntéséhez, hogy a folyamat közbeni vagy az utólagos telepítést kell-e alkalmazni.Az anyag egyszerűsítésével és a terminológia rögzítésével gyorsan és egyszerűen látható, hogy melyik egyezik és melyik nem.Példánkban a kötőelemek kiválasztásánál az utófeldolgozási technikákra kell összpontosítani, hacsak nem kívánjuk a kötőelemeket a folyamatos szálerősítésű anyagokba/gyártási folyamatokba integrálni.

Részletes követelmények
Ezen a ponton a releváns rögzítési technikák meghatározásához további részleteket kell meghatároznunk a rögzítési stratégiáról, a felhasznált anyagokról és az alakítási folyamatról.A folytonos szálerősítésű laminátumokra vonatkozó példánkban az alkalmazást a következőképpen határozzuk meg:
Az általános alkalmazási terület a repülőgépek belső oldalfalai.
A rögzítési stratégia az, hogy a panel hátulján egy kétfejű csavart (nem látható), hogy a polimer ablakot anyával rögzítse.
A rögzítési követelmény egy vak, láthatatlan külső menetes csatlakozási pont - a vak az alkatrész egyik oldaláról történő beépítést/rögzítést jelent - amely körülbelül 500 Newton kihúzóerőt képes elviselni.
A panel egy folytonos szálerősítésű, hőre lágyuló műanyag, és a rögzítőelemek felszerelését a formázási folyamat után kell elvégezni, hogy elkerüljük a megerősített szerkezet károsodását.

Rendezze tovább a tényezőket, és válassza lefelé
Példánkat tekintve láthatjuk, hogy számos tényező befolyásolhatja döntésünket, hogy milyen típusú rögzítőelemet használjunk.A kérdés az, hogy ezen tényezők közül melyik a legfontosabb, különösen, ha nem a rögzítőelemek költsége az egyetlen döntő tényező?Példánkban leszűkítjük a kiválasztási tartományt felületi ragasztású kötőelemekre vagy ultrahangos hegesztett kötőelemekre.
Itt még az egyszerű alkalmazási információk is hasznosak lehetnek.Például az a tudat, hogy hőre lágyuló anyagokat használunk, segít megfelelő teljesítményelvárások meghatározásában.Tekintettel a professzionális ragasztók és felületkezelési technológiák elérhetőségére, mindkét technológia mechanikai teljesítménye várhatóan elfogadható szintet ér el.
Mivel azonban tudjuk, hogy az alkalmazás az űrkutatásban van, a mechanikus reteszelő csatlakozások egyszerűbb teljesítménygaranciákat és tanúsítási utakat nyújthatnak.A ragasztó megkötése időbe telik, míg az ultrahangos telepítés azonnal megterhelhető, ezért figyelembe kell venni a folyamatidő hatását.A hozzáférés korlátozása szintén kulcsfontosságú tényező lehet.Bár a belső panelek gyakran könnyen felszerelhetők a rögzítőelemek beszereléséhez automatikus ragasztófelhordókkal vagy ultrahangos gépekkel, a végső kiválasztás előtt alaposan meg kell őket vizsgálni.

Hozd meg a végső döntést
Lehetetlen kizárólag a csatlakozási mód azonosítása és a rögzített idő alapján dönteni;A végső döntés a berendezésberuházás, a mechanikai teljesítmény és a tartósság, a teljes folyamatidő-hatás, a hozzáférési korlátozások, valamint a jóváhagyási vagy tanúsítási stratégiák szempontjaitól függ.Ezen túlmenően a tervezési, gyártási és összeszerelési műveletek különböző érdekelt feleket vonhatnak be, így a végső döntéshez az ő részvételük szükséges.Ezen túlmenően a döntés meghozatalához a teljes értékajánlatot figyelembe kell venni, beleértve a termelékenységet és a teljes birtoklási költséget (TCO – teljes tulajdonlási költség).A rögzítési kérdések holisztikus megközelítésével, valamint a kezdeti tervezési fázisban, a gyártási folyamatban és a végső összeszerelési műveletekben az összes lényeges tényező figyelembevételével a termelékenység és a TCO kiszámítható, és pozitívan befolyásolható.Ezek a Bossard összeszerelés-technológiai szakértői oktatási portál egyik legfontosabb alapelvei, amelyek célja, hogy segítsék az egyéneket összeszerelés-technológiai ismeretek elsajátításában.
Végső soron az a döntés, hogy melyik szigorítási stratégiát vagy terméket használjuk, több tényezőtől függ – nincs mindenki számára megfelelő megoldás, és számos különböző választási lehetőséget kell mérlegelni.Azonban, ahogy fentebb vázoltuk, még a pályázat részleteinek viszonylag egyszerű módon történő meghatározása is leegyszerűsítheti a kiválasztási folyamatot, rávilágíthat a releváns döntéshozatali tényezőkre, és azonosíthatja azokat a területeket, amelyek az érintettek közreműködését igényelhetik.