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​降低热压罐制作成本的解决方案

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​降低热压罐制作成本的解决方案

发布日期:2018-02-23 00:00 来源:http://www.dalianyingtian.cn 点击:

热压罐.jpg

热压罐高温固化过程中温度、压力、时间、真空等工作程序采用西门子PLC电脑自动控制。是我公司成功研制的一种新型节能、高效环保的加热固化设备。设备不需人工操作,在自动运行时达到了很好的工作效果。程序设计为自动抽真空、自动升温、自动保温、设定工作程序后无需操作人员,到工作时间后可以直接取货,达到节约人工、能耗的目的,企业综合生产成本可降低35%以上。

采用电脑全自动控制,采集罐内的温度数据、压力数据传输到电脑控制箱,并在触摸屏面板上实时显视罐内温度数值,压力数值、方便直观。温度参数、压力参数、真空参数、时间参数等可根据产品所需的自主设定。

降低热压罐制作成本的解决方案就是在材料商处理

辅助材料的国产化研究

  共固化技术采用的是真空-气压相结合的热压罐成型法,为保证先进复合材料的制造质量,工艺上通常选用的辅助材料有隔离膜、脱模布、真空袋膜和透气毡等材料。由于国内先进复合材料技术发展起步较晚,因此,国内很多厂家所用的辅助材料均依靠于进口,这样不仅价格高,需花费大量的外汇(辅助材料本钱约占材料总本钱的80%),而且还经常因进货渠道等题目难于保证生产的进度需要,特别是先进复合材料制造本钱方面,严重地阻碍了这一先进复合材料的应用和发展。经过多年的调研和试验,我们在生产中已确定用多种国产辅助材料替换进口辅助材料。国产化辅助材料的应用,打破了完全依靠进口的被动局面,促进了国内辅助材料的研究进程,使制造本钱大大下降。

  在工程化应用实践中,辅助材料的样板化下料也是减少生产本钱的的重要环节。通过对国产辅助材料的使用和生产环节过程中的规范下料,每生产1kg的复合材料制件可节约制造本钱约470元,制造本钱降低贡献率高达33.6%。热压罐.jpg

  3 共固化成型工艺的优化

  对于封闭式盒形典型结构部件,通常是采用对合模控制外形,内腔橡胶软模施压的共固化工艺技术,也就是在对合模具中,在预浸料蒙皮、墙体间采用特种橡胶软模及真空系统将墙体与蒙皮一次性成型出来,如图1(a)所示。在加温固化过程中,对预制品施加压力是靠橡胶软模的热膨胀力来完成的。这种成型工艺使用的橡胶软模本钱极高,且存在以下的题目:


  (1)对于预浸料蒙皮或墙体设计层数较多时,材料中的小分子物较难排尽,产品轻易产生疏松及孔隙率缺陷。

  (2)橡胶软模是作为压力源使用的,由于橡胶软膜较厚,尤其是在角区,其膨胀能力与其他部位存在差异,不能使墙和蒙皮的过渡角区完全贴合,导致蒙皮与墙体脱粘、疏松。

  (3)软模各部位的热膨胀力的计算复杂,使用次数有限,成型模设计要求高。

  (4)软模在加热过程中因热传导题目,导致制件加热固化不定因素增多,引起固化后质量不稳定。

  针对上述题目,我们经过反复试验,在工程化生产中精益求精,将软模共固化工艺优化为图1(b)所示形式,利用这种工艺方案连续生产300多架份的复合材料产品,质量一直稳定。

  为进步工程化生产的质量,在共固化技术上除了采用上述工艺方案外,还在预固化参数、控制含胶量、气体导流和尺寸控制等方面采取了优化技术,使热压罐共固化技术达到最优化,产品合格率达到99%以上。

  通过对共固化工艺的多方面优化,每生产1kg的复合材料制件可节约制造本钱约600元,对制造本钱降低的贡献率为42.8%。

   4 性能测试项目优化方案

  先进复合材料构件在固化成型后必须进行外形尺寸检验、内部质量无损检测和随炉试样的强度测试。检查时间与整个制件成型时间相当。热压罐由于产品进进批量生产,随炉试样要耗费公司大量的人力物力,因此如何优化随炉试样的测试项目也是进步生产效率、降低制造本钱的一个方面。随炉试样的性能不是用来评价设计强度值的,而是用来考核工艺的稳定性的,根据国际航空复合材料转包生产的一贯作法以及我公司在对60罐次的随炉试样的性能测试值进行统计分析的结果,将4项指标减为2项,即留下层间剪切和含胶量。

  通过对性能测试项目优化,每生产1kg的复合材料制件可节约制造本钱约120元,对制造本钱降低的贡献率为8.6%。

  5 修补技术研究

  进进工程化生产后,由于大批量产品的生产和使用,在此过程中难免存在缺陷/损伤,先进复合材料制件的生产和售后服务成为急待解决的题目。通过大量的工艺试验和强度性能测试,我们对各种缺陷/损伤类型给出了具体的修补方案,形成了修补文件。除常用的注射树脂修补、填充和灌注修补、螺接外补强板修补以及胶接外补强板修补方法外,还根据我们公司复合材料制件的特点研制了适用于撞击及碰伤导致的先进复合材料制件内部疏松、分层、蜂窝受损等缺陷/损伤的修补法,如预浸料补片法、固化补片法。这些方法的技术难点在于补片的同心度控制和缺口斜阶的控制。在同心度方面专门研制了一套定位板用于取样和定位,在斜阶方面通过特制工具和试验获得斜阶的长厚比。

  在共固化技术工程化应用的前期,我们曾出现过制造质量不满足设计要求的现象,通过我们的修补技术,该复合材料结构件已使用多年,并且质量一直良好。在这方面,均匀对制造本钱降低贡献率达到6.4%。


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