一, Y brif broblem gyda phrosesu deunyddiau cyfansawdd ar gyfer ceir
Mae deunydd cyfansawdd yn cynnwys matrics (fel resin neu fetel) ac atgyfnerthiad (fel ffibr carbon neu ffibr gwydr). Mae prosesu'r deunyddiau hyn yn anodd gan ei fod yn golygu goresgyn tair problem fawr:
Risg o ddadlamineiddio a rhwygo: Os nad yw'r grym torri yn wastad, gall achosi dadlaminiad rhyng-haenog yn hawdd. Mae hyn yn arbennig o wir ar gyfer drilio a melino, lle mae delamination deunydd ar unwaith yn lleihau cryfder y strwythur.
Cynyddu gwisgo offer: Mae ffibr carbon a deunyddiau atgyfnerthu eraill yn llawer anoddach na metelau. Wrth beiriannu, mae offer safonol yn gwisgo'n gyflym, sy'n achosi newidiadau mewn grym torri a gostyngiad yn ansawdd yr wyneb.
Problem gyda cronni gwres: Nid yw deunyddiau cyfansawdd yn dargludo gwres yn dda, a gall canolbwyntio gwres wrth brosesu achosi'r deunydd i dorri i lawr, newid siâp, neu hyd yn oed niweidio'r wyneb.
Er enghraifft, mae prosesu polymer wedi'i atgyfnerthu â ffibr carbon (CFRP) 3-5 gwaith yn galetach na phrosesu aloi alwminiwm. Mae'r gyfradd sothach ar gyfer prosesu offer peiriant â llaw neu gyffredinol-diben nodweddiadol yn 20% neu'n uwch, tra bod y sector ceir fel arfer angen cyfradd cymhwyster rhannol o 99.5% neu fwy. Mae'r anghysondeb hwn yn dangos pam mae angen gwella technoleg peiriannu CNC.
2, Pedwar prif fantais technoleg peiriannu CNC ar gyfer gweithio gyda deunyddiau cyfansawdd
1. Rheolaeth fanwl uchel: yn bodloni safonau goddefgarwch llym
Mae cysylltiad pum echel, system lleoli lefel micromedr, a rheolaeth adborth dolen gaeedig yn gadael i offer peiriant CNC dorri'n fanwl gywir ar ddeunyddiau cyfansawdd. Er enghraifft:
Cwfl injan: cyflogi melino CNC pum echel i sicrhau bod goddefgarwch y proffil arwyneb yn Llai na neu'n hafal i 0.05mm, sy'n atal sŵn dirgryniad rhag digwydd oherwydd clirio cydosod;
Casin batri: Cedwir goddefgarwch yr agorfa ar lefel H7 (0 i +0.015mm) gan dechnoleg gyfansawdd drilio a melino cyflymder uchel i sicrhau bod y sêl yn gweithio.
Braich crog: Gall canolfan beiriannu CNC aml-echel wneud torri arwyneb cymhleth mewn un clampio, gyda goddefgarwch ffurf a lleoliad (cyfecheledd o'r fath) o Llai na neu'n hafal i 0.02mm, sy'n gwneud symudiad yn fwy sefydlog.
2. Cynhyrchu hyblyg: gallu trin llawer o wahanol fathau a sypiau bach
Mae rhannau cyfansawdd modurol yn "ysgafn ac yn addasadwy," sy'n ei gwneud hi'n anodd i beiriannau arbenigol traddodiadol gadw i fyny â'r angen am newidiadau cyflym. Mae peiriannu CNC yn gwneud cynhyrchu'n fwy hyblyg trwy ddefnyddio'r dulliau canlynol:
System gosodiadau modiwlaidd: Newid dyfeisiau lleoli ar gyfer gwahanol rannau yn gyflym, gan dorri'r amser y mae'n ei gymryd i newid o 2 awr i 15 munud;
Meddalwedd rhaglennu deallus: yn seiliedig ar lwyfan integredig CAD/CAM, mae'n creu'r llwybrau offer gorau yn awtomatig, sy'n golygu llai o waith i bobl;
Monitro a thalu ar-lein: Mae ymyrwyr laser, synwyryddion grym, ac offer eraill yn dal data prosesu amser real, ac mae'r gosodiadau torri'n cael eu newid ar yr awyren i wneud yn siŵr bod pob swp yr un peth.
Er enghraifft, mae cwmni cerbydau ynni newydd yn gwneud olwynion deunydd cyfansawdd gan ddefnyddio canolfan peiriannu CNC pum echel. Trwy optimeiddio'r cod, mae'r amser y mae'n ei gymryd i brosesu un eitem yn mynd i lawr o 45 munud i 28 munud, ac mae'r gyfradd sgrap yn gostwng o 12% i 0.8%.
3. Offer torri arbenigol ac optimeiddio prosesau: dod o hyd i atebion i heriau gyda deunyddiau prosesu
Yn seiliedig ar briodweddau deunyddiau cyfansawdd, gwnaed nifer o atebion wedi'u haddasu ar gyfer peiriannu CNC.
Defnyddir offer wedi'u gorchuddio â diemwnt (PCD) neu boron nitrid ciwbig (CBN). Maent 3 i 5 gwaith yn galetach nag aloion caled ac yn para mwy na 10 gwaith yn hirach;
Sut i dorri:
Proses melino o'r cefn: yn lleihau'r posibilrwydd o ddadlamineiddio ac yn lleihau'r newidiadau yn y grym torri;
Melin cycloid: Trwy wneud y llwybr offer mor effeithlon â phosibl, mae'r gwres o dorri'n cael ei wasgaru i leihau gorboethi mewn un man;
Oeri tymheredd isel: Er mwyn cadw'r tymheredd yn yr ardal brosesu o dan -50 gradd, defnyddir technoleg oeri nitrogen hylifol neu nwy. Mae hyn yn atal anffurfiad thermol.
Optimeiddio paramedr: Defnyddiwch brofion orthogonal i ddod o hyd i'r cyflymder torri gorau (800-1200m / min), cyfradd bwydo (0.05-0.1mm / r), a dyfnder torri (0.2-0.5mm) sy'n cydbwyso ansawdd ac effeithlonrwydd.
4. Integreiddio deallus: Gwneud i'r broses gyfan weithio'n well.
Mae systemau CNC modern yn defnyddio IIoT, gefeilliaid digidol, ac AI i wneud cynhyrchu deunydd cyfansawdd yn ddoethach.
Efelychiad gefeilliaid digidol: efelychu'r broses beiriannu mewn gofod rhithwir, dod o hyd i wrthdaro o flaen llaw, gwella llwybrau offer, a thorri i lawr ar nifer y toriadau prawf;
Rheolaeth addasol: Newid paramedrau torri mewn amser real yn seiliedig ar galedwch y deunydd, cyfeiriad y ffibrau, a ffactorau eraill i gadw peiriannu yn sefydlog;
Cynnal a chadw rhagfynegol: Gall synwyryddion gadw llygad ar bethau fel dirgryniad peiriant, tymheredd gwerthyd, a data arall i ddarganfod pryd y bydd offer yn gwisgo neu pan fydd offer yn torri i lawr, ac yna efallai y bydd gwaith cynnal a chadw yn cael ei gynllunio ymlaen llaw.
Gosododd cyflenwr rhannau modurol byd-eang system CNC ddeallus, a wellodd effeithlonrwydd offer cyffredinol (OEE) ei linell peiriannu siafft yrru deunydd cyfansawdd 40% a thorri'r gost cynnal a chadw blynyddol 35%.
3, Enghreifftiau o sut mae'r diwydiant yn ei ddefnyddio a beth sydd gan y dyfodol
1. Sefyllfaoedd cyffredin lle caiff ei ddefnyddio
Cydrannau strwythurol y corff: Mae gan Model S Tesla baneli corff CFRP sydd wedi'u prosesu gan CNC. Mae'r paneli hyn 60% yn ysgafnach na rhannau dur ac maent yn ddiogel rhag ofn damwain oherwydd eu bod wedi'u gwneud gyda pheiriannu manwl gywir.
Rhannau system bŵer: Mae siafft gyriant ffibr carbon BMW i3 yn cael ei dorri â phum echel CNC, sy'n rhoi lefel cydbwysedd deinamig o G1.0 iddo ac yn ei gwneud hi'n 5dB yn dawelach i'w redeg. Rhannau mewnol: Mae Dosbarth S Mercedes Benz yn defnyddio stribedi addurniadol ffibr carbon cerfiedig CNC gyda garwedd arwyneb o Ra Llai na neu'n hafal i 0.2 μm, sy'n cwrdd ag anghenion esthetig diwedd uchel.
2. Tueddiadau mewn Datblygiad yn y Dyfodol
Peiriannu manwl iawn: Mae angen i beiriannu CNC allu gweithio gyda deunyddiau cyfansawdd mewn celloedd tanwydd hydrogen a batris cyflwr solid, sy'n golygu bod angen iddo allu gweithio gyda nanomedr-cywirdeb lefel (± 0.001mm).
Gwneud pethau mewn ffordd sy'n dda i'r amgylchedd: Er mwyn lleihau faint o gyfansoddion organig anweddol (VOCs) sy'n cael eu rhyddhau wrth gynhyrchu deunyddiau cyfansawdd, mae angen i ni feddwl am ddulliau di-lygredd fel torri sych ac iro tymheredd isel.
Integreiddio prosesau cyfansawdd yw defnyddio peiriannu CNC, torri laser, torri jet dŵr, a thechnolegau eraill gyda'i gilydd i wneud datrysiad "un contractwr" ar gyfer gwneud rhannau allan o ddeunyddiau cyfansawdd.
