Термінологічні бар'єри, приклади шляхів вибору застібок
Як ефективно визначити «правильний» тип кріплення для компонентів або компонентів з композитних і пластикових матеріалів?Щоб визначити, які матеріали та концепції застосовні до типів кріпильних елементів, необхідно розуміти матеріали, які використовуються, процес їх формування та необхідні функції з’єднання або складання.
На прикладі внутрішньої панелі літака.Простий опис його як «аерокосмічного композитного матеріалу» надто спрощує багатство доступних матеріалів і процесів.Подібним чином, терміну «авіаційні кріпильні елементи» не вистачає конкретності з точки зору найбільш підходящих матеріалів для кріплень та їх функціональності.Кріпильні елементи, такі як вставні шпильки, заклепкові шпильки, кріпильні елементи з поверхнею та зварні кріпильні елементи, можуть бути придатними для застосування в аерокосмічній галузі, але існують значні відмінності в матеріалах і функціях, за допомогою яких їх можна затягувати.
Проблема пошуку в світі кріплень полягає в тому, як класифікувати кріпильні вироби, зазвичай використовуючи терміни, пов’язані саме з кріпленнями, а не з матеріалами, для яких вони найбільше підходять.Проте специфічні терміни, пов’язані з композиційними матеріалами, часто мають обмежене значення під час перегляду категорій кріплень.Наприклад, без детального розуміння поверхневого склеювання або ультразвукового зварювання під час встановлення кріпильних елементів, як ви дізнаєтеся, чи є кріпильні елементи з поверхневим склеюванням або ультразвуковим зварюванням підходящими варіантами кріплення для ламінованих матеріалів гарячого формування?Якщо ваш світ стосується властивостей полімерної матриці, армованих волокнами структур і параметрів обробки, як ви шукаєте та вибираєте в світі, де обговорюються стратегії складання, напрямки затягування, очікуваний момент затягування та цільові попередні навантаження?
Зазвичай ефективним і успішним першим кроком є звернення до постачальників або дистриб’юторів кріплень за порадою та вказівками;Однак, представивши програму таким чином, щоб забезпечити простий і швидкий пошук відповідних параметрів, можна досягти подальшого спрощення.Тут ми беремо термопластичну внутрішню панель літака як приклад, щоб проілюструвати важливі аспекти цього підходу до покращення вибору кріплень.
Посилення вимог
По-перше, корисно визначити вимоги до кріплення.Ви хочете створити точку кріплення для композитних матеріалів або пластикових компонентів, щоб підготувати їх до наступних операцій складання?Або ви хочете безпосередньо закріпити компонент на композитних матеріалах чи пластикових компонентах або закріпити його на них?
Для нашого прикладу вимога полягає у створенні точок кріплення, особливо передбачаючи точки різьбового з’єднання на композитних панелях.Тому ми перейдемо до технології, яка передбачає методи встановлення та кріплення точок з’єднання, а не технології, яка використовується для безпосереднього кріплення компонентів разом.За допомогою цих термінів порівняно легко класифікувати техніку кріплення, а терміни відносно прості, тому всі можуть спілкуватися однією мовою.
Матеріальне поняття
Фактори, пов’язані з використовуваними матеріалами, можуть впливати на застосовність типів кріплення, але доречність цих факторів зазвичай залежить від типу кріплення, яке розглядається.Щоб розірвати цей цикл і уникнути надто детального діалогу під час раннього процесу фільтрації, ми можемо загалом визначити композитні матеріали та пластикові матеріали як:
Без армованого полімеру.
Полімерні матеріали, армовані несуцільним волокном.
Полімерні ламінати, армовані суцільним волокном.
Сендвіч матеріал.
Неткані та волокнисті матеріали.
У нашому прикладі матеріал внутрішньої панелі літака – це безперервний армований волокном полімер у ламінованій структурі.Визначаючи матеріальні поняття таким простим способом, ми можемо швидко зосередитися на серії пов’язаних матеріальних міркувань:
Як кріпильні елементи будуть інтегровані в виробничий процес?
Як матеріали впливають на інтеграцію чи встановлення кріплень?
Наприклад, інтеграція кріпильних елементів у безперервні армуючі матеріали до або під час гарячого формування може призвести до небажаної складності процесу, наприклад розрізання або зміщення волокон, що може мати небажаний вплив на механічні властивості.Іншими словами, армування суцільним волокном може створювати проблеми для інтеграції кріпильних елементів, оброблених спільно, і люди можуть захотіти уникнути таких проблем.
У той же час, для визначення того, чи буде використовуватися інсталяція спільно з процесом або після інсталяції, потрібно лише базове розуміння технології кріплення.Завдяки спрощенню термінології матеріалів і кріплень можна швидко і легко побачити, які збігаються, а які – ні.У нашому прикладі вибір кріпильних елементів має бути зосереджений на методах подальшої обробки, якщо ми не хочемо інтегрувати кріпильні елементи в матеріали/виробничі процеси, армовані суцільним волокном.
Детальні вимоги
На цьому етапі, щоб визначити відповідні методи кріплення, нам потрібно визначити більше деталей про стратегію кріплення, використовувані матеріали та процес формування.Для нашого прикладу ламінату, армованого суцільним волокном, ми визначимо застосування наступним чином:
Загальне застосування - внутрішні бічні панелі літаків.
Стратегія кріплення передбачає наявність двоголового болта на задній частині панелі (невидимого) для з’єднання полімерної області вікна з гайкою.
Вимогою до кріплення є глухе, невидиме зовнішнє різьбове з’єднання – сліпе означає встановлення/кріплення з одного боку компонента – здатне витримувати зусилля висмикування приблизно 500 Ньютонів.
Панель є термопластичним матеріалом, армованим безперервним волокном, і встановлення кріпильних елементів має здійснюватися після процесу формування, щоб уникнути пошкодження армованої конструкції.
Далі відсортуйте фактори та виберіть униз
Дивлячись на наш приклад, ми починаємо бачити, що багато факторів можуть впливати на наше рішення щодо того, який тип кріплення використовувати.Питання в тому, який із цих факторів є найважливішим, особливо якщо вартість кріплення не є єдиним вирішальним фактором?У нашому прикладі ми звузимо діапазон вибору до кріпильних елементів з поверхневим склеюванням або зварених ультразвуковим способом кріплень.
Тут навіть проста інформація про програму може бути корисною.Наприклад, знання того, що ми використовуємо термопластичні матеріали, допомагає нам встановити відповідні очікування продуктивності.Враховуючи доступність професійних клеїв і технологій обробки поверхні, ми можемо очікувати, що механічні характеристики обох технологій досягнуть прийнятного рівня.
Однак, оскільки ми знаємо, що застосування стосується аерокосмічної галузі, механічні блокувальні з’єднання можуть забезпечити простіші гарантії продуктивності та шляхи сертифікації.Клею потрібен час, щоб затвердіти, тоді як ультразвукова установка може негайно навантажуватися, тому ми повинні враховувати вплив часу процесу.Обмеження доступу також можуть бути ключовим фактором.Хоча внутрішні панелі часто можна легко встановити для кріплення за допомогою автоматичних аплікаторів клею або ультразвукових машин, їх слід ретельно оглянути перед остаточним вибором.
Прийміть остаточне рішення
Неможливо приймати рішення виключно на основі визначення способу підключення та фіксованого часу;Остаточне рішення залежатиме від міркувань інвестицій у обладнання, механічних характеристик і довговічності, впливу загального часу процесу, обмежень доступу та стратегій затвердження чи сертифікації.Крім того, проектування, виробництво та монтажні операції можуть залучати різні зацікавлені сторони, тому остаточне рішення вимагає їх участі.Крім того, прийняття такого рішення вимагає розгляду всієї ціннісної пропозиції, включаючи продуктивність і загальну вартість володіння (TCO - total cost of ownership).Завдяки цілісному погляду на проблеми кріплення та врахуванню всіх відповідних факторів на початковому етапі проектування, виробничого процесу та операцій остаточного складання можна розрахувати продуктивність і загальну вартість володіння та позитивно вплинути на них.Це один із ключових принципів освітнього порталу спеціалістів із монтажних технологій Bossard, який спрямований на те, щоб допомогти окремим особам отримати знання про монтажні технології.
Зрештою, рішення про те, яку стратегію жорсткості чи продукт використовувати, залежить від багатьох факторів - не існує універсального рішення, і є багато різних варіантів, які слід розглянути.Однак, як ми зазначали вище, навіть визначення деталей заявки відносно простим способом може спростити процес відбору, висвітлити важливі фактори прийняття рішень і визначити сфери, які можуть вимагати участі зацікавлених сторін.
Час публікації: 06 лютого 2024 р
