Bariery terminologiczne, przykłady ścieżek doboru elementów złącznych
Jak skutecznie określić „właściwy” typ łącznika dla komponentów lub komponentów obejmujących materiały kompozytowe i plastikowe?Aby określić, które materiały i koncepcje mają zastosowanie do typów elementów złącznych, konieczne jest zrozumienie stosowanych materiałów, procesu ich formowania oraz wymaganych funkcji połączenia lub montażu.
Biorąc za przykład panel wewnętrzny samolotu.Samo opisanie go jako „materiału kompozytowego dla przemysłu lotniczego” nadmiernie upraszcza bogactwo dostępnych materiałów i procesów.Podobnie terminowi „elementy złączne dla lotnictwa” brakuje precyzji w zakresie najodpowiedniejszych materiałów na elementy złączne i ich funkcjonalności.Wszystkie elementy złączne, takie jak kołki wtykowe, kołki nitowe, elementy złączne klejone powierzchniowo i elementy złączne spawane, mogą nadawać się do zastosowań lotniczych i kosmicznych, ale istnieją znaczne różnice w materiałach i funkcjach, którymi można je dokręcić.
Problem wyszukiwania w świecie elementów złącznych polega na klasyfikacji elementów złącznych, zwykle przy użyciu terminów konkretnie związanych z elementami złącznymi, a nie z materiałami, do których są najbardziej odpowiednie.Jednak terminy dotyczące konkretnych materiałów kompozytowych często mają ograniczone znaczenie podczas przeglądania kategorii elementów złącznych.Na przykład, bez szczegółowej wiedzy na temat klejenia powierzchniowego lub zgrzewania ultradźwiękowego podczas montażu elementów złącznych, skąd wiadomo, czy klejenie powierzchniowe lub zgrzewanie ultradźwiękowe elementów złącznych jest odpowiednią opcją mocowania dla materiałów laminowanych formowanych na gorąco?Jeśli Twój świat dotyczy właściwości matrycy polimerowej, struktur wzmocnionych włóknami i parametrów przetwarzania, jak wyszukiwać i wybierać w świecie omawiającym strategie montażu, kierunki dokręcania, oczekiwany moment dokręcania i docelowe obciążenia wstępne?
Skontaktowanie się z dostawcami lub dystrybutorami elementów złącznych w celu uzyskania porady i wskazówek jest zazwyczaj skutecznym i udanym pierwszym krokiem;Jednak prezentując aplikację w sposób pozwalający na proste i szybkie wyszukiwanie odpowiednich opcji, można osiągnąć dalsze uproszczenia.Jako przykład bierzemy tutaj termoplastyczny panel wewnętrzny samolotu, aby zilustrować ważne aspekty tego podejścia do poprawy doboru elementów złącznych.
Wymagania dotyczące dokręcania
Po pierwsze, pomocne jest określenie wymagań dotyczących mocowania.Chcesz utworzyć punkt mocowania materiałów kompozytowych lub elementów z tworzyw sztucznych w celu przygotowania do kolejnych operacji montażowych?A może chcesz bezpośrednio przymocować komponent do materiałów kompozytowych lub komponentów z tworzyw sztucznych lub przymocować go do nich?
W naszym przykładzie wymaganiem jest utworzenie punktów mocowania – zwłaszcza zapewnienie połączeń gwintowych na panelach kompozytowych.Dlatego będziemy zmierzać w stronę technologii zapewniającej metody instalowania i mocowania punktów połączeń, a nie technologii służącej do bezpośredniego łączenia ze sobą komponentów.Stosunkowo łatwo jest sklasyfikować techniki mocowania za pomocą tych terminów, a terminy są stosunkowo proste, więc każdy może porozumiewać się w tym samym języku.
Koncepcja materialna
Czynniki związane z zastosowanymi materiałami mogą wpływać na możliwość zastosowania typów elementów złącznych, ale znaczenie tych czynników zwykle zależy od rodzaju rozważanego elementu złącznego.Aby przerwać ten cykl i uniknąć zbyt szczegółowego dialogu podczas wczesnego procesu filtracji, możemy ogólnie zdefiniować materiały kompozytowe i tworzywa sztuczne jako:
Brak wzmocnionego polimeru.
Nieciągłe materiały polimerowe wzmacniane włóknami.
Laminaty polimerowe wzmocnione włóknami ciągłymi.
Materiał kanapkowy.
Materiały nietkane i włókniste.
W naszym przykładzie materiałem panelu wewnętrznego samolotu jest ciągły polimer wzmocniony włóknem w strukturze laminowanej.Definiując pojęcia materialne w ten prosty sposób, możemy szybko skupić się na szeregu powiązanych ze sobą rozważań materialnych:
W jaki sposób elementy złączne zostaną zintegrowane z łańcuchem procesu produkcyjnego?
W jaki sposób materiały wpływają na integrację lub instalację mocowania?
Na przykład wbudowanie elementów złącznych w ciągłe materiały wzmacniające przed lub w trakcie formowania na gorąco może skutkować niepożądaną złożonością procesu, taką jak przecięcie lub przesunięcie włókien, co może mieć niepożądany wpływ na właściwości mechaniczne.Innymi słowy, ciągłe wzmocnienie włóknami może stwarzać wyzwania dla integracji współprzetworzonych elementów złącznych, a ludzie mogą chcieć uniknąć takich wyzwań.
Jednocześnie wystarczy podstawowa wiedza na temat technologii mocowania, aby określić, czy ma być stosowana instalacja współprocesowa, czy instalacja poprocesowa.Upraszczając terminologię dotyczącą materiałów i mocowania, można szybko i łatwo sprawdzić, które elementy pasują, a które nie.W naszym przykładzie wybór elementów złącznych powinien koncentrować się na technikach obróbki końcowej, chyba że chcemy zintegrować elementy złączne z materiałami/procesami produkcyjnymi wzmocnionymi włóknami ciągłymi.
Szczegółowe wymagania
W tym momencie, aby określić odpowiednie techniki mocowania, musimy zdefiniować więcej szczegółów na temat strategii mocowania, zastosowanych materiałów i procesu formowania.W naszym przykładzie laminatów wzmocnionych włóknami ciągłymi zdefiniujemy zastosowanie w następujący sposób:
Ogólne zastosowanie to wewnętrzne panele boczne samolotów.
Strategia mocowania polega na zastosowaniu śruby z podwójnym łbem z tyłu panelu (niewidocznej) w celu połączenia polimerowego obszaru okna za pomocą nakrętki.
Wymogiem mocowania jest ślepy, niewidoczny punkt połączenia z gwintem zewnętrznym – ślepy oznacza montaż/mocowanie z jednej strony elementu – wytrzymujący siłę wyciągania około 500 Newtonów.
Panel jest materiałem termoplastycznym wzmocnionym włóknami ciągłymi, a montaż elementów złącznych należy przeprowadzić po procesie formowania, aby uniknąć uszkodzenia wzmocnionej konstrukcji.
Następnie posortuj czynniki i wybierz w dół
Patrząc na nasz przykład, możemy zacząć dostrzegać, że na naszą decyzję dotyczącą rodzaju łącznika, który zastosujemy, może mieć wpływ wiele czynników.Pytanie brzmi, który z tych czynników jest najważniejszy, zwłaszcza jeśli koszt elementów złącznych nie jest jedynym czynnikiem decydującym?W naszym przykładzie zawęzimy wybór do łączników wklejanych powierzchniowo lub łączników zgrzewanych ultradźwiękowo.
Tutaj nawet proste informacje o aplikacji mogą być pomocne.Na przykład wiedza, że używamy materiałów termoplastycznych, pomaga nam określić odpowiednie oczekiwania dotyczące wydajności.Biorąc pod uwagę dostępność profesjonalnych klejów i technologii obróbki powierzchni, można spodziewać się, że właściwości mechaniczne obu technologii osiągną rozsądny poziom.
Ponieważ jednak wiemy, że zastosowanie ma zastosowanie w lotnictwie i kosmonautyce, mechaniczne połączenia blokujące mogą zapewnić prostsze gwarancje wydajności i ścieżki certyfikacji.Klej utwardza się długo, natomiast instalacja ultradźwiękowa może natychmiastowo zostać obciążona, dlatego należy wziąć pod uwagę wpływ czasu procesu.Kluczowym czynnikiem mogą być również ograniczenia dostępu.Chociaż panele wewnętrzne są często łatwo dostarczane do montażu łączników za pomocą automatycznych aplikatorów kleju lub maszyn ultradźwiękowych, należy je dokładnie sprawdzić przed ostatecznym wyborem.
Podejmij ostateczną decyzję
Niemożliwe jest podejmowanie decyzji wyłącznie na podstawie identyfikacji sposobu połączenia i ustalonego czasu;Ostateczna decyzja będzie zależała od czynników związanych z inwestycją w sprzęt, wydajnością mechaniczną i trwałością, ogólnym wpływem na czas procesu, ograniczeniami dostępu oraz strategiami zatwierdzania lub certyfikacji.Ponadto w działania związane z projektowaniem, produkcją i montażem mogą być zaangażowani różni interesariusze, dlatego ostateczna decyzja wymaga ich udziału.Ponadto podjęcie tej decyzji wymaga rozważenia całej propozycji wartości, w tym produktywności i całkowitego kosztu posiadania (TCO – całkowity koszt posiadania).Przyjmując całościowe spojrzenie na kwestie związane z mocowaniami i biorąc pod uwagę wszystkie istotne czynniki w początkowej fazie projektowania, procesie produkcyjnym i końcowych operacjach montażu, można obliczyć produktywność i całkowity koszt posiadania oraz wywrzeć na to pozytywny wpływ.To jedna z kluczowych zasad portalu edukacyjnego dla ekspertów w dziedzinie technologii montażu Bossard, którego celem jest pomaganie jednostkom w zdobywaniu wiedzy z zakresu technologii montażu.
Ostatecznie decyzja o tym, jakiej strategii dokręcania lub produktu użyć, zależy od wielu czynników – nie ma jednego rozwiązania pasującego do wszystkich i istnieje wiele różnych opcji do rozważenia.Jednakże, jak opisaliśmy powyżej, nawet zdefiniowanie szczegółów aplikacji w stosunkowo prosty sposób może uprościć proces selekcji, uwydatnić istotne czynniki decyzyjne i zidentyfikować obszary, które mogą wymagać wkładu interesariuszy.
Czas publikacji: 06 lutego 2024 r
