Kompozit bileşenlerde bağlantı elemanlarının seçimi

Terminolojik engeller, bağlantı elemanı seçim yollarının örnekleri

Kompozit ve plastik malzemeler içeren bileşenler veya bileşenler için "doğru" bağlantı elemanı tipini verimli bir şekilde nasıl belirleyebilirim?Bağlantı elemanı türlerine hangi malzeme ve kavramların uygulanabileceğini tanımlamak için ilgili malzemeleri, bunların biçimlendirme sürecini ve gerekli bağlantı veya montaj fonksiyonlarını anlamak gerekir.

Örnek olarak bir uçağın iç panelini ele alalım.Bunu basitçe "havacılık ve uzay kompozit malzemesi" olarak tanımlamak, mevcut zengin malzemeleri ve süreçleri aşırı basitleştirir.Benzer şekilde, "havacılık bağlantı elemanları" terimi, bağlantı elemanları için en uygun malzemeler ve bunların işlevselliği açısından spesifiklikten yoksundur.Ekleme saplamaları, perçin saplamaları, yüzeye bağlı bağlantı elemanları ve kaynaklı bağlantı elemanları gibi bağlantı elemanlarının tümü havacılık uygulamaları için uygun olabilir ancak bunların sıkıştırılabileceği malzeme ve işlevlerde önemli farklılıklar vardır.

Bağlantı elemanı dünyasında arama yapma sorunu, bağlantı elemanı ürünlerinin, genellikle en uygun oldukları malzemelerden ziyade bağlantı elemanlarına özel olarak ilgili terimleri kullanarak nasıl sınıflandırılacağıdır.Bununla birlikte, bağlantı elemanı kategorilerine göz atarken kompozit malzemeye özgü terimlerin geçerliliği genellikle sınırlıdır.Örneğin, bağlantı elemanı kurulumunda yüzey yapıştırma veya ultrasonik kaynak hakkında detaylı bir anlayışa sahip olmadan, yüzey yapıştırma veya ultrasonik kaynak bağlantı elemanlarının sıcak şekillendirilmiş lamine malzemeler için uygun bağlantı seçenekleri olup olmadığını nasıl anlarsınız?Eğer dünyanız polimer matris özellikleri, fiber takviyeli yapılar ve işleme parametreleri ile ilgiliyse, montaj stratejilerinin, sıkma yönlerinin, sıkma torku beklentilerinin ve hedef ön yüklerin tartışıldığı bir dünyada nasıl arama yapar ve seçim yaparsınız?

Tavsiye ve rehberlik için bağlantı elemanı tedarikçileri veya distribütörleriyle iletişime geçmek genellikle etkili ve başarılı bir ilk adımdır;Ancak uygulamayı ilgili seçeneklerin basit ve hızlı bir şekilde aranmasına olanak sağlayacak şekilde sunarak daha fazla basitleştirme sağlanabilir.Burada, bağlantı elemanı seçimini iyileştirmeye yönelik bu yaklaşımın önemli yönlerini göstermek için termoplastik uçak iç panelini örnek olarak alıyoruz.

Sıkma gereksinimleri
İlk olarak, sabitleme gereksinimlerinin tanımlanması faydalıdır.Daha sonraki montaj işlemlerine hazırlık amacıyla kompozit malzemeler veya plastik bileşenler için bir sabitleme noktası mı oluşturmak istiyorsunuz?Veya bileşeni doğrudan kompozit malzemelere veya plastik bileşenlere mi sabitlemek istiyorsunuz yoksa onlara mı sabitlemek istiyorsunuz?
Örneğimizde gereksinim, sabitleme noktaları oluşturmaktır; özellikle kompozit panellerde dişli bağlantı noktaları sağlamak.Bu nedenle, bileşenleri doğrudan birbirine sabitlemek için kullanılan teknoloji yerine, bağlantı noktalarının kurulumu ve sabitlenmesi için yöntemler sağlayan teknolojiye yöneleceğiz.Bu terimleri kullanarak sabitleme tekniklerini sınıflandırmak nispeten kolaydır ve terimler de nispeten basittir, böylece herkes aynı dilde iletişim kurabilir.

Malzeme konsepti
İlgili malzemelerle ilgili faktörler bağlantı elemanı türlerinin uygulanabilirliğini etkileyebilir ancak bu faktörlerin uygunluğu genellikle dikkate alınan bağlantı elemanı tipine bağlıdır.Bu döngüyü kırmak ve erken filtreleme sürecinde aşırı ayrıntılı diyalogları önlemek için kompozit malzemeleri ve plastik malzemeleri genel olarak şu şekilde tanımlayabiliriz:
Güçlendirilmiş polimer yok.
Süreksiz fiber takviyeli polimer malzemeler.
Sürekli fiber takviyeli polimer laminatlar.
Sandviç malzemesi.
Dokunmamış ve fiber malzemeler.
Örneğimizde uçağın iç panel malzemesi lamine yapıda sürekli fiber takviyeli bir polimerdir.Malzeme kavramlarını bu basit şekilde tanımlayarak, bir dizi ilgili önemli hususa hızlı bir şekilde odaklanabiliriz:
Bağlantı elemanları üretim süreci zincirine nasıl entegre edilecek?
Malzemeler bağlantı elemanı entegrasyonunu veya kurulumunu nasıl etkiler?

Örneğin, bağlantı elemanlarının sıcak şekillendirme öncesinde veya sırasında sürekli takviye malzemelerine entegre edilmesi, mekanik özellikler üzerinde istenmeyen bir etkiye sahip olabilecek, fiberlerin kesilmesi veya kaydırılması gibi istenmeyen işlem karmaşıklığına neden olabilir.Başka bir deyişle, sürekli fiber takviyesi birlikte işlenmiş bağlantı elemanlarının entegrasyonunda zorluklar oluşturabilir ve insanlar bu tür zorluklardan kaçınmak isteyebilir.
Aynı zamanda, ortak proses kurulumunun mu yoksa proses sonrası kurulumun mu kullanılacağını belirlemek için yalnızca sabitleme teknolojisine ilişkin temel bir anlayışa ihtiyaç vardır.Malzeme ve sabitleme terminolojisinin basitleştirilmesiyle hangilerinin eşleşip hangilerinin eşleşmediğini hızlı ve kolay bir şekilde görmek mümkündür.Örneğimizde, bağlantı elemanlarını sürekli fiber takviyeli malzemelere/imalat süreçlerine entegre etmek istemediğimiz sürece, bağlantı elemanlarının seçimi işlem sonrası tekniklere odaklanmalıdır.

Ayrıntılı gereksinimler
Bu noktada ilgili sabitleme tekniklerini belirlemek için sabitleme stratejisi, kullanılan malzemeler ve şekillendirme süreci hakkında daha fazla ayrıntı tanımlamamız gerekiyor.Sürekli fiber takviyeli laminat örneğimiz için uygulamayı şu şekilde tanımlayacağız:
Genel uygulama alanı uçakların iç yan panelleridir.
Sabitleme stratejisi, polimer pencere alanını bir somunla bağlamak için panelin arkasında (görünmez) çift başlı bir cıvata sağlamaktır.
Sabitleme gereksinimi, yaklaşık 500 Newton'luk bir çekme kuvvetine dayanabilen, kör, görünmez, dış dişli bir bağlantı noktasıdır (kör, bileşenin bir tarafından kurulum/sabitleme anlamına gelir).
Panel sürekli fiber takviyeli termoplastik bir malzeme olup, güçlendirilmiş yapıya zarar vermemek için bağlantı elemanlarının montajı kalıplama işleminden sonra yapılmalıdır.

Faktörleri daha fazla sıralayın ve aşağıyı seçin
Örneğimize baktığımızda, hangi bağlantı elemanı tipini kullanacağımıza dair kararımızı birçok faktörün etkileyebileceğini görmeye başlayabiliriz.Sorun şu ki, özellikle bağlantı elemanı maliyeti tek belirleyici faktör değilse, bu faktörlerden hangisi en önemlidir?Örneğimizde seçim aralığını yüzeye bağlı bağlantı elemanlarına veya ultrasonik kaynaklı bağlantı elemanlarına daraltacağız.
Burada basit uygulama bilgileri bile yararlı olabilir.Örneğin termoplastik malzemeler kullandığımızı bilmek, ilgili performans beklentilerini belirlememize yardımcı olur.Profesyonel yapıştırıcılar ve yüzey işleme teknolojilerinin mevcudiyeti göz önüne alındığında, her iki teknolojinin de mekanik performansının makul bir düzeye ulaşmasını bekleyebiliriz.
Ancak uygulamanın havacılık ve uzay alanında olduğunu bildiğimiz için mekanik kilitleme bağlantıları daha basit performans garantileri ve sertifikasyon yolları sağlayabilir.Yapıştırıcının kürlenmesi zaman alır, ancak ultrasonik kurulum anında yüklenebilir, bu nedenle işlem süresinin etkisini dikkate almalıyız.Erişim kısıtlamaları da önemli bir faktör olabilir.Her ne kadar otomatik yapıştırıcı aplikatörleri veya ultrasonik makinelerle bağlantı elemanı kurulumu için iç paneller sıklıkla kolayca sağlansa da, son seçimden önce dikkatlice incelenmelidirler.

Nihai kararı ver
Yalnızca bağlantı yönteminin belirlenmesine ve sabit zamana dayalı olarak karar vermek mümkün değildir;Nihai karar, ekipman yatırımı, mekanik performans ve dayanıklılık, genel süreç süresi etkisi, erişim kısıtlamaları ve onay veya sertifikasyon stratejilerinin dikkate alınmasına bağlı olacaktır.Ayrıca tasarım, imalat ve montaj işlemleri farklı paydaşları kapsayabileceğinden nihai karar onların katılımını gerektirir.Ayrıca bu kararı vermek, üretkenlik ve toplam sahip olma maliyeti (TCO - toplam sahip olma maliyeti) dahil olmak üzere değer teklifinin tamamının dikkate alınmasını gerektirir.Bağlantı sorunlarına bütünsel bir bakış açısı getirilerek ve ilk tasarım aşaması, üretim süreci ve son montaj operasyonları sırasında ilgili tüm faktörler dikkate alınarak üretkenlik ve TCO hesaplanabilir ve olumlu bir şekilde etkilenebilir.Bunlar, bireylerin montaj teknolojisi bilgisi edinmelerine yardımcı olmayı amaçlayan Bossard montaj teknolojisi uzman eğitim portalının temel ilkelerinden biridir.
Sonuçta, hangi sıkma stratejisinin veya ürününün kullanılacağına ilişkin karar birden fazla faktöre bağlıdır; herkese uyan tek bir çözüm yoktur ve dikkate alınması gereken birçok farklı seçenek vardır.Ancak, yukarıda özetlediğimiz gibi, başvuru ayrıntılarının nispeten basit bir şekilde tanımlanması bile seçim sürecini basitleştirebilir, ilgili karar alma faktörlerini öne çıkarabilir ve paydaş girdisi gerektirebilecek alanları belirleyebilir.


Gönderim zamanı: Şubat-06-2024