Көп осьті мата құрамды бөлшектердің өндірісін жеңілдетіп және жылдамдатуға бола ма?

Композиттік өндіріс саласында «тиімділіктен» басқа да тиімділік пен тұрақтылық маңызы өсе түседі. Дәстүрлі бірбағытты мата және жай/твил тоқымалары жоғары деңгейде өнімділік қасиеттеріне ие болды. Алайда, нақты пішімдеу процестерінде күрделі қабаттау процедуралары, еңбекке тәуелділіктің жоғарылығы және ұзақ өндіріс циклдары сияқты қиындықтар сақталуда. Сондықтан көпосьлы маталар жел энергетикасында, әуе-ғарыш саласында, теміржол көлігінде және жоғары сапалы өнеркәсіптік конструкциялық бөлшектерде барынша кеңінен қолданыла бастады. Бұл сұрақ туғызады: Көпосьлы маталар шынымен композиттік бөлшектердің өндірісін жеңілдетіп және жылдамдата ала ма?

Көпосьлы мата негізінен қандай мәселені шешеді?

Көпосьлы мата — бұл 0°, ±45° және 90° бағыттарында орналасқан талшықтарды бір ғана технологиялық процессте — қосымша тігіс арқылы бір ғана құрылымдық қабатқа біріктіру.
Дәстүрлі бірбағытты материалдардың «бірнеше қабат» қажет етуіне қарамастан, көпосьлы материалдар механикалық бағытталуын біріктіретін дизайнды материал деңгейінде қамтамасыз етеді.
Бұл мынаны білдіреді:

(1) Құрылымдық көпбағытты жүктемеге төтеп беру енді күрделі қабаттауға тәуелді емес.
(2) Дизайн философиясы «қабаттарды қабаттау»-дан «құрылымдық интеграцияға» ауысады.

Өндіріс тұрғысынан қарағанда: Бұл қалай ықшамдайды?

Нақты өндірісте көпосьлы материалдардың әкелген өзгерістері өте көрнекті.

→ Қабаттау операциялары қатты азаяды.

Бұрын бірбағытты материалдардың бірнеше қабатын дәл бұрыштармен қайталап қабаттау керек болса, енді көпосьлы материалдардың бір немесе бірнеше қабатымен осыны іске асыруға болады. Бұл тек операциялық қадамдарды азайтады ғана емес, сонымен қатар қолмен қабаттау кезінде пайда болатын бұрыштық қателіктерді де азайтады.

→ Калыптау тиімділігі жоғарылады

RTM, VARTM және вакуумдық инфузия сияқты процестерде көпосьлық мата құрылымдық тұрақтылықтың жоғары деңгейін қамтамасыз етеді, ол ығысу мен қатпарланудан тұрақты түрде қорғайды. Бұл шағын компоненттер үшін ерекше тиімді болып табылатын тез және біркелкі смола сіңіруін жеңілдетеді.

→ Процесс сапасын бақылау оңайлау

Талшықтардың бұрыштары мата дайындалған кезде «құтыланған» болғандықтан, өнімнің сапасы тұрақтырақ болады. Бұл өндірісті масштабтауға және сапаны тұрақты қайталауға ықпал етеді.

Ол шынымен өндірісті «жылдамдата ала ма?»

Жауап: Иә, құрылымдық компоненттерді дайындау кезінде.

Бір шаршы метрге келетін материалдың құны дәстүрлі маталарға қарағанда жоғары болуы мүмкін, бірақ жалпы өндіріс шығындары келесілерді көрсетеді:

(1) Қолмен қабаттау уақытының қысқаруы

(2) Қайта жасау мен қалдықтардың төмендеуі

(3) Калыпта ұстау циклының қысқаруы

Толық есептеулерден кейін әрбір құрылымдық компонент бойынша жеткізу тиімділігі шынымен жоғарылағаны анықталды. Бұл — көпосьлық маталардың желдеткіштің қанаттары мен қабықша тәрізді құрылымдық компоненттерде кеңінен қолданылуының негізгі себебі.

Материалдарды таңдау өндіріс әдістерін қайта пішіндеуде

Кіші көлемді өнімдер , өте күрделі геометриялық пішіндерге ие немесе нақты беттік дәлме-дәлдік талап ететін бұйымдар үшін дәстүрлі мата әлі де икемділік артықшылығын ұсынады.

Дегенмен, көпосьлы маталар келесі жағдайларда ерекше құндылыққа ие:

(1) Күштерді қабылдайтын конструкциялық бөлшектер

(2) Ірі өлшемді, жұқа қабырғалы композитті бөлшектер

(3) Тұрақтылық пен тиімділікті талап ететін жоғары көлемді өндіріс

Көпосьлы маталар — бұл тек материалды ауыстыру емес; олар композитті бөлшектердің жобалау мен өндіріс логикасын түбегейлі өзгертеді. Олар материалдық деңгейде конструкциялық бекемдікті қамтамасыз етуге мүмкіндік береді, сондықтан өндіріс тиімділік пен бақыланушылыққа қайта оралады.

Тиімділікке, тұрақтылыққа және масштабталушылыққа назар аударатын композитті өндірушілер үшін көпосьлы маталар «опциядан» «басты таңдауға» айналуда.