कम्पोजिट ड्राइभ शाफ्टको बढ्दो मागले स्वचालित उत्पादनमा निम्त्याउँछ | कम्पोजिट सामग्री विश्व

क्यालिफोर्नियामा आधारित निर्माता ACPT Inc. ले स्वचालित फिलामेन्ट वाइन्डिङ मेसिनले सुसज्जित एक अभिनव अर्ध-स्वचालित उत्पादन लाइन स्थापना गर्न मेसिन आपूर्तिकर्तासँग काम गर्‍यो। #कार्यप्रगति #स्वचालन
ACPT को कार्बन फाइबर कम्पोजिट ड्राइभ शाफ्टहरू उद्योगहरूको दायरामा प्रयोग गरिन्छ। फोटो स्रोत, सबै छविहरू: रोथ कम्पोजिट मेसिनरी
धेरै वर्षदेखि, कम्पोजिट सामग्री निर्माता एडभान्स्ड कम्पोजिट प्रोडक्ट्स एण्ड टेक्नोलोजी इंक (हन्टिङटन बिच एसीपीटी, क्यालिफोर्निया, संयुक्त राज्य अमेरिका) यसको कार्बन फाइबर कम्पोजिट ड्राइभ शाफ्ट-कार्बन फाइबर कम्पोजिट सामग्री वा ठूलो धातु पाइप जडान गर्ने डिजाइनको विकास र पूर्णता गर्न प्रतिबद्ध छ। अगाडि र पछाडिका भागहरू ड्राइभ प्रणाली धेरै जसो सवारी साधनहरू मुनि। यद्यपि प्रारम्भिक रूपमा मोटर वाहन क्षेत्रमा प्रयोग गरिन्छ, यी बहुकार्यात्मक घटकहरू समुद्री, व्यावसायिक, वायु ऊर्जा, रक्षा, एयरोस्पेस र औद्योगिक अनुप्रयोगहरूमा पनि व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। वर्षौंदेखि, ACPT ले कार्बन फाइबर कम्पोजिट ड्राइभ शाफ्टहरूको मागमा स्थिर वृद्धि देखेको छ। माग बढ्दै गएपछि, ACPT ले उच्च उत्पादन क्षमताका साथ ठूलो संख्यामा ड्राइभ शाफ्टहरू निर्माण गर्ने आवश्यकतालाई मान्यता दियो — हरेक हप्ता सयौं समान शाफ्टहरू — जसले स्वचालनमा नयाँ आविष्कारहरू निम्त्यायो र अन्ततः नयाँ सुविधाहरूको स्थापना भयो।
ACPT का अनुसार, ड्राइभ शाफ्टको बढ्दो मागको कारण कार्बन फाइबर ड्राइभ शाफ्टहरूमा धातु ड्राइभ शाफ्टहरूको तुलनामा कार्यहरूको एक अद्वितीय संयोजन हुन्छ, जस्तै उच्च टर्क क्षमता, उच्च RPM क्षमताहरू, राम्रो विश्वसनीयता, हल्का वजन, र यो झुकाव हुन्छ। उच्च प्रभाव अन्तर्गत तुलनात्मक रूपमा हानिरहित कार्बन फाइबरमा विघटन गर्न र आवाज, कम्पन र नरमपन (NVH) कम गर्न।
थप रूपमा, परम्परागत स्टिल ड्राइभ शाफ्टको तुलनामा, यो रिपोर्ट गरिएको छ कि कार र ट्रकहरूमा कार्बन फाइबर ड्राइभ शाफ्टहरूले सवारी साधनको पछाडिको पाङ्ग्राहरूको अश्वशक्ति 5% भन्दा बढी बढाउन सक्छ, मुख्यतया समग्र सामग्रीको हल्का घुमाउने मासको कारणले। स्टिलको तुलनामा, हल्का तौल कार्बन फाइबर ड्राइभ शाफ्टले बढी प्रभाव अवशोषित गर्न सक्छ र उच्च टर्क क्षमता छ, जसले टायरहरू चिप्लिन वा सडकबाट अलग नगरी पाङ्ग्राहरूमा थप इन्जिन पावर पठाउन सक्छ।
धेरै वर्षदेखि, ACPT ले आफ्नो क्यालिफोर्निया प्लान्टमा फिलामेन्ट घुमाउरो माध्यमबाट कार्बन फाइबर कम्पोजिट ड्राइभ शाफ्टहरू उत्पादन गर्दै आएको छ। आवश्यक स्तरमा विस्तार गर्नका लागि, मानव प्राविधिकहरूबाट सम्भव भएसम्म स्वचालित प्रक्रियाहरूमा जिम्मेवारीहरू सार्दै सुविधाहरूको स्तर बढाउन, उत्पादन उपकरणहरूमा सुधार गर्न र प्रक्रिया नियन्त्रण र गुणस्तर निरीक्षणलाई सरल बनाउन आवश्यक छ। यी लक्ष्यहरू प्राप्त गर्न, ACPT ले दोस्रो उत्पादन सुविधा निर्माण गर्ने र यसलाई उच्च स्तरको स्वचालनले सुसज्जित गर्ने निर्णय गर्‍यो।
ACPT ले अटोमोटिभ, रक्षा, समुद्री र औद्योगिक उद्योगहरूमा ग्राहकहरूसँग उनीहरूको आवश्यकता अनुसार ड्राइभशाफ्ट डिजाइन गर्न काम गर्दछ।
ACPT ले यो नयाँ उत्पादन सुविधा Schofield, Wisconsin, USA मा डिजाइन, निर्माण, खरिद, र नयाँ कारखाना र उत्पादन उपकरणहरू स्थापना गर्ने 1.5-वर्षको प्रक्रियामा ड्राइभ शाफ्ट उत्पादनको अवरोधलाई कम गर्नको लागि स्थापना गरेको छ, जसमध्ये 10 महिना निर्माणमा समर्पित छन्, वितरण र स्वचालित फिलामेन्ट घुमाउरो प्रणाली को स्थापना।
कम्पोजिट ड्राइभ शाफ्ट उत्पादन प्रक्रियाको प्रत्येक चरण स्वचालित रूपमा मूल्याङ्कन गरिन्छ: फिलामेन्ट घुमाउने, राल सामग्री र भिजाउने नियन्त्रण, ओभन क्युरिङ (समय र तापमान नियन्त्रण सहित), मन्ड्रेलबाट भागहरू हटाउने, र प्रत्येक चरण मन्डरेल प्रक्रिया बीचको प्रक्रिया। यद्यपि, बजेटका कारणहरू र ACPT को कम स्थायी, मोबाइल प्रणालीको आवश्यकताको कारणले आवश्यक भएमा सीमित संख्यामा R&D प्रयोगहरूलाई अनुमति दिन, यसले विकल्पको रूपमा ओभरहेड वा फ्लोर-स्ट्यान्डिङ ग्यान्ट्री स्वचालन प्रणालीहरू प्रयोग गर्न अस्वीकार गर्यो।
धेरै आपूर्तिकर्ताहरूसँग वार्ता गरेपछि, अन्तिम समाधान दुई-भाग उत्पादन प्रणाली थियो: एक प्रकार 1, रोथ कम्पोजिट मेसिनरी (स्टीफनबर्ग, जर्मनी) वाइन्डिङ प्रणालीबाट बहु घुमाउरो कार्टहरू सहित दुई-अक्ष स्वचालित फिलामेन्ट रिल; यसबाहेक, यो निश्चित स्वचालित प्रणाली होइन, तर ग्लोब मेसिन निर्माण कम्पनी (टाकोमा, वाशिंगटन, संयुक्त राज्य अमेरिका) द्वारा डिजाइन गरिएको अर्ध-स्वचालित स्पिन्डल ह्यान्डलिङ प्रणाली हो।
ACPT ले रोथ फिलामेन्ट घुमाउरो प्रणालीको मुख्य फाइदा र आवश्यकताहरू मध्ये एक यसको प्रमाणित स्वचालन क्षमता हो, जुन दुई स्पिन्डलहरूलाई एकै समयमा भागहरू उत्पादन गर्न अनुमति दिन डिजाइन गरिएको हो। यो विशेष गरी महत्त्वपूर्ण छ कि ACPT को स्वामित्व ड्राइभ शाफ्ट धेरै सामग्री परिवर्तन आवश्यक छ। प्रत्येक पटक सामग्री परिवर्तन गर्दा विभिन्न फाइबरहरू स्वचालित रूपमा र म्यानुअल रूपमा काट्न, थ्रेड गर्न र पुन: जडान गर्न, रोथको रोभिङ कट एण्ड एट्याच (RCA) प्रकार्यले विन्डिङ मेसिनलाई यसको बहु उत्पादन कार्टहरू मार्फत स्वचालित रूपमा सामग्रीहरू परिवर्तन गर्न सक्षम बनाउँछ। रोथ रेजिन बाथ र फाइबर ड्राइङ टेक्नोलोजीले ओभरस्याचुरेसन बिना नै सटीक फाइबर टु राल भिजाउने अनुपात सुनिश्चित गर्न सक्छ, वाइन्डरलाई धेरै राल बर्बाद नगरी परम्परागत वाइन्डरहरू भन्दा छिटो चल्न अनुमति दिन्छ। घुमाउरो पूरा भएपछि, घुमाउरो मेसिनले स्वचालित रूपमा घुमाउरो मेसिनबाट म्यान्डरेल र भागहरू विच्छेद गर्नेछ।
घुमाउरो प्रणाली आफैं स्वचालित छ, तर अझै पनि प्रत्येक निर्माण चरणको बीचमा म्यान्डरेलको प्रशोधन र आन्दोलनको ठूलो भाग छोड्छ, जुन पहिले म्यानुअल रूपमा गरिएको थियो। यसमा नाङ्गो मन्ड्रेलहरू तयार गर्ने र तिनीहरूलाई घुमाउरो मेसिनमा जडान गर्ने, घाउका भागहरू सहितको मेन्डरेललाई निको पार्नको लागि ओभनमा सार्ने, निको भएका भागहरूसँग म्यान्डरेल सार्ने, र मेन्ड्रेलबाट भागहरू हटाउने समावेश छ। समाधानको रूपमा, ग्लोब मेशिन निर्माण कम्पनीले ट्रलीमा रहेको मेन्डरेल समायोजन गर्न डिजाइन गरिएको ट्रलीहरूको श्रृंखला समावेश गर्ने प्रक्रियाको विकास गर्‍यो। कार्टमा रोटेशन प्रणालीलाई मन्डरेल राख्नको लागि प्रयोग गरिन्छ ताकि यसलाई वाइन्डर र एक्स्ट्रक्टरबाट भित्र र बाहिर सार्न सकिन्छ, र भागहरू रालले भिजेको र ओभनमा निको हुँदा निरन्तर घुमाइन्छ।
यी मन्ड्रेल कार्टहरू एउटा स्टेशनबाट अर्को स्टेशनमा सारिन्छन्, जसमा दुई सेट ग्राउन्ड-माउन्ट कन्भेयर आर्म्सद्वारा सहायता गरिन्छ — एउटा सेट कोइलरमा र अर्को सेट इन्टिग्रेटेड एक्स्ट्र्याक्सन सिस्टममा — म्यान्ड्रेलको साथ कार्ट समन्वयित तरिकामा सर्छ, र लिन्छ। प्रत्येक प्रक्रियामा बाँकी अक्ष। कार्टमा रहेको कस्टम चकले रोथ मेसिनमा रहेको स्वचालित चकसँग समन्वय गरी स्पिन्डललाई स्वचालित रूपमा क्ल्याम्प र रिलिज गर्छ।
रोथ दुई-अक्ष सटीक राल ट्यांक विधानसभा। प्रणाली कम्पोजिट सामग्रीको दुई मुख्य शाफ्टहरूको लागि डिजाइन गरिएको छ र एक समर्पित सामग्री घुमाउने कारमा ढुवानी गरिएको छ।
यस म्यान्डरेल स्थानान्तरण प्रणालीको अतिरिक्त, ग्लोबले दुई उपचार ओभनहरू पनि प्रदान गर्दछ। क्युरिङ र म्यान्ड्रेल एक्स्ट्र्याक्सन पछि, भागहरूलाई सटीक लम्बाइ काट्ने मेसिनमा स्थानान्तरण गरिन्छ, त्यसपछि ट्युबको छेउ प्रशोधन गर्न संख्यात्मक नियन्त्रण प्रणाली, र त्यसपछि प्रेस फिटिंगहरू प्रयोग गरेर सफा गर्ने र टाँसिएको प्रयोग गरिन्छ। टोक़ परीक्षण, गुणस्तर आश्वासन र उत्पादन ट्र्याकिङ प्याकेजिङ र अन्त-प्रयोग ग्राहकहरूको लागि ढुवानी अघि पूरा हुन्छ।
ACPT का अनुसार, प्रक्रियाको एक महत्त्वपूर्ण पक्ष भनेको प्रत्येक घुमाउरो समूहको लागि सुविधा तापमान, आर्द्रता स्तर, फाइबर तनाव, फाइबर गति, र राल तापमान जस्ता डेटा ट्र्याक र रेकर्ड गर्ने क्षमता हो। यो जानकारी उत्पादन गुणस्तर निरीक्षण प्रणाली वा उत्पादन ट्र्याकिङको लागि भण्डार गरिएको छ, र अपरेटरहरूलाई आवश्यक हुँदा उत्पादन अवस्था समायोजन गर्न अनुमति दिन्छ।
ग्लोब द्वारा विकसित सम्पूर्ण प्रक्रियालाई "अर्ध-स्वचालित" को रूपमा वर्णन गरिएको छ किनभने एक मानव अपरेटरले प्रक्रियाको क्रम सुरु गर्न र म्यानुअल रूपमा कार्टलाई ओभन भित्र र बाहिर सार्नको लागि बटन थिच्न आवश्यक छ। ACPT का अनुसार, ग्लोबले भविष्यमा प्रणालीको लागि उच्च स्तरको स्वचालनको परिकल्पना गर्दछ।
रोथ प्रणालीमा दुई स्पिन्डल र तीन स्वतन्त्र घुमाउरो कारहरू समावेश छन्। प्रत्येक घुमाउरो ट्रली बिभिन्न कम्पोजिट सामाग्री को स्वचालित सन्देश को लागी डिजाइन गरिएको छ। मिश्रित सामग्री एकै समयमा दुवै स्पिन्डलहरूमा लागू हुन्छ।
नयाँ प्लान्टमा उत्पादनको पहिलो वर्ष पछि, ACPT ले रिपोर्ट गरेको छ कि उपकरणले श्रम र सामग्रीहरू बचत गर्दै र लगातार उच्च-गुणस्तरका उत्पादनहरू उपलब्ध गराउँदै आफ्नो उत्पादन लक्ष्यहरू हासिल गर्न सक्छ भनेर सफलतापूर्वक प्रदर्शन गरेको छ। कम्पनीले भविष्यका स्वचालन परियोजनाहरूमा ग्लोब र रोथसँग सहकार्य गर्ने आशा राखेको छ।
For more information, please contact ACPT President Ryan Clampitt (rclamptt@acpt.com), Roth Composite Machinery National Sales Manager Joseph Jansen (joej@roth-usa.com) or Advanced Composite Equipment Director Jim Martin at Globe Machine Manufacturing Co. (JimM@globemachine.com).
30 वर्ष भन्दा बढिको विकास पछि, इन-सिटु एकीकरणले फास्टनर र अटोक्लेभहरू हटाउने, र एक एकीकृत बहु-कार्यात्मक निकायलाई महसुस गर्ने आफ्नो वाचा पूरा गर्न लागेको छ।
उच्च एकाइ भोल्युम र इलेक्ट्रिक बस ब्याट्री क्यासिङको कम तौल आवश्यकताहरूले TRB लाइटवेट स्ट्रक्चर्सको समर्पित इपोक्सी राल प्रणाली र स्वचालित कम्पोजिट उत्पादन लाइनहरूको विकासलाई बढावा दिएको छ।
एयरोस्पेस अनुप्रयोगहरूमा गैर-अटोक्लेभ प्रशोधनको अग्रगामीले एक योग्य तर उत्साहजनक जवाफ दिए: हो!