Нэг чиглэлт нүүрстөрөлт шүүдэрт хөрвүүлсэн материал (препрег) хадгалах зөв арга юу вэ?

Нэг чиглэлт нүүрстөрөлт шүүдэрт хөрвүүлсэн материал (препрег) хадгалах зөв арга юу вэ?

Нэг чиглэлт нүүрстөрөлт шүүдэрт хөрвүүлсэн материал (препрег) орчин үеийн үйлдвэрлэлд хамгийн үнэт материалын нэг юм. Түүн дээр хүч-жингийн харьцаа, чиглэлт хатуу бүтэц, усталт төрөлхийн төвөгтүн чанарууд бүрдүүлдэг, түүн дээр агаарын транспортын, автомашин үйлдвэрлэлийн, спортын бүтээлүүдийн, аж ахуйн хэрэглээний салбаруудад түүнийг үл хүртэмүүн гэж тооцдог. Гэтэл бүхнийг хүнд замаар сурах нь олон үйлдвэрлэлийн газар: түүн дээр хүч-жингийн харьцаа, чиглэлт хатуу бүтэц, усталт төрөлхийн төвөгтүн чанарууд бүрдүүлдэг, түүн дээр агаарын транспортын, автомашин үйлдвэрлэлийн, спортын бүтээлүүдийн, аж ахуйн хэрэглээний салбаруудад түүнийг үл хүртэмүүн гэж тооцдог. Гэтэл бүхнийг хүнд замаар сурах нь олон үйлдвэрлэлийн газар:

Саадгүй хадгалуур нь зөвхөн бүтээлийн таталцамыг бууруулж, хөөрхийн шинж чанарыг өөрчлөхөөс илүү. Түүн дээр, түүн нь смолын системийн химийн бүтцийг үндесэнд нь өөрчилж, бүтээлийн окончоо үзүүрлүүдийг үүсгэж, үнэт прегрегийг үнэт хаягдмуйн хувиргаж. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering-д нийтлэгдсэн судалгаа нь прегрегийн материалуудын ажилд хэрэглээгүй хэсгийн том хүснэгт нь хадгалуур ба хөөрхийн үйлдлийн үр дүнгүй байдлаас үүдшүүлж байна. Энэ нь аль нэг үйлдвэрт хүнд алдагдал юм.

Түүн дээр, зөв хадгалуур гэж ямар вэ? Бид та нарын дараах үндсэн практикт орж, надтай хамт цөм бүтээлийн үйлдвэрлэлд найдвартай үйлдвэрлэлт отойн үнэтэй дахин хийгдмүйн хоорондын ялгааг тайлбарлому.

Материалыг ойлгох: Яагаад нэг чиглэлт прегрег өөр вэ

Нүүрсний улаан тугалганы нэг чиглэлд ашигладаг загвар нь хуурай хувцас биш. Энэ нь өндөр хүчтэй нүүрсний улаан тугалга болон хэсэгчлэн хатуужсан термостойгорын зэс систем, ихэвчлэн эпоксийн нарийн бүтцийн хослол юм. Энэ нь хэсэгчлэн полимерчсэн боловч бүрэн холбогдсонгүй "B- үе шат" гэж нэрлэдэг. Энэ нь prepreg-д өөрийн гэсэн шинж чанартай хашаа, хаалганыг өгдөг бөгөөд энэ нь түүнийг хаалганы үеэр тоног төхөөрөмжтэй нийцүүлэх боломжийг олгодог.

Гэхдээ энэ шинж чанар нь түүнийг хариу үйлдэл үзүүлэхэд нөлөөлдөг. Ургамал нь бүх температурын хувьд нөлөөс дээш температурт химийн хувьд үргэлжлэх болно. Ганцхан асуулт бол хэр хурдан. Өрөөн температурт энэ реакц маш хурдан явагдаж хэдэн долоо хоногийн дотор хэрэглэхгүй болдог. Цэвэрлэгдсэн цагаар реакц нь удааширч, бараг зогсдог.

Энэ бол нэг чиглэлд ашигладаг нүүрстөрөгчийн улаан тугалгатай ажилладаг хүн бүрд хадгалах ёс зүйтэй байх үндсэн шалтгаан юм. Хэрэв буруу хийвэл нэг ч давхарга бүрдэхээсээ өмнө материалын механик шинж чанар нь доройтоно.

Дулаан хянах нь зөв хадгалахын үндэс

Нөхөн сэргээх нүүрсний улаан тутасны загварыг хязгаарлах салбарын стандарт нь: -18°C (0°F) . Hexcel зэрэг том үйлдвэрлэгчдийн хувьд тус материал нь герметик, чийгтэй орчинд бүтэн хадгалагдаж буй үед тухайн температурт 12 сарын хадгалалтын хугацаа тогтоосон. Toray болон бусад ведущий нийлүүлэгчдийн шаардлагууд сүүдэрхүүн.

Гэтэд туршлагатай мэдлэгтүн хүмүүсийн ухаанд оршит нюанс: -18°C нь хамгийн доод стандарт, оптимал шаардлага биш. Зарим үйлдвэрлэгчдийн хувьд тодорхой смола системүүдийн хувьд илүү доод температурт хадгалалт порцентоо. Хөндлөн чиглэлт Hexcel карбон/эпоксидын үрдүүрлүүр материал дээрх судалгаа нь тогтмол хөлдүүр хадгалалт нь халуун хүртэл смола полимеризацийн хурдныг хамгийн бага зэрэгт хүртүүлэх үүрэгтэй гэдгийг баталж.

Түлхүүр зарчим нь тогтвортой байдал юм. Температурт тогтвортой бүү байх — хөлдүүрний хаалга тун олон удаа нээх, температур тогтвортой бүү байх газар (хаалганы ойр) хадгалалт, эсвэл рулонуудыг хадгалалтын янз бүрийн газруудаас шилжүүлэх — бүх тусгай арга хэмжээсүүд нь хөлдүүр температурт бүү байх үед смола хурдныг нэмэгдүүлж.

Практик ажиллагаанд зөвлөмүүр нь тодорхой: прэпрегижийн хадгалахын тулд тусгай хөлдүүрт машин бүрдүүлж, температурыг -18°C эсвэл түүнээс доош хадгалж, калиброван өгөгдлийн бүртгүүртэй температур хяналт хийж, зөвшөөрсөн ажилтнууд л хандаж болно.

Чийгийн удирдлага: Дууныгүй аюул

Температур нь ганцхүү зөвхөн аюул биш. Чийг нь чигтүүн цардуулан угтагдаж буй карбон фибер прэпрегижи йн хувьд ижилхүү аюултай, мөн олондаа туршлагагүй бригадуудыг сүүдэрт оруулж буй хүчин зүйл.

Препрегийн хүрэлцүүр нь сайн шалтгааны улмаас герметик, чийгт төвөгтэй хайрцагт хүргэдэг. Смолт систем нь чийг шингэдэг — тэр агаарын чийгийг шингэдэг. Препрегийн чийг шингэдэг үед, халуунд хувирч, ламинат дотор хоосон огторгуй үүсгэдэг. Эдгээр хоосон огторгуйн улмаас илүү их хүчдэл төвлөрдөг, ялхуу давхаргын хоорондын хөндлөн хүчдэл ба хүчдэлд төвөгтэй бүтэц хүртэл хүрдөг. Судалгаанууд показал нь чийг шингэдэг үед ИЛСС-ийн хүчдэл 33% хүртэл буурдаг. Чийг нь мөн эпоксидын сүлжээ үүсгэх урвалд саад учруулдаг, түүн дагуу бүтэн халуунд хувирч, шилжин шилдүүр температур буурдаг.

Хайлт хүртмүүр нь чийгт холбоотой гэмтлийн ихэнх тохиолдолд үүсдөг. Нэг чиглэлд армирован углеродын волокнон өмсгөл хөлдүүлж хадгалах савнаас гаргаж авах үед түүнийг хуурай бүрхүүл нь нээх өмнө өрөөний температурт хүртүл хүлээх шаардлагатай. Бүрхүүлийг хэт түрүүн нээх нь хөхрүүн өмсгөлд дулаан, чийглэг агаар үүрдүүлж, материалын гадаргууд шууд конденсат үүсгэнэ. Энэ ус өмсгөлд баптагдаж, түүнээс гаргаж авах боломжгүй.

Hexcel компани конденсатын «үүсгэж буй ламинатын чанарыг сөрөг нөлөөлөх» гэж тодорхой зааж өгч байна. Бүрхүүлд хүрэлцүүрт бүтэн рулон өрөөний температурт хүртүл хүлээх үед хүртүл до 48 цаг хүртүл хугацаа шаардлагатай. Бусад нийлүүлэгчид бүтэн рулонд хайлах хугацаа 4–6 цаг гэж саналдаж байна, зарим нь рулоны хэмжээ, смолын системд харгалзан 12–24 цаг гэж зөвлөж байна.

Аюулгүй арга нь хялбар: урьдчилан төлөвлөх. Материалыг хэрэгцээний өмнө хайлахын тулд хайлах хурдны бүрдүүлэгчид хамгийн багадаа 24 цагийн өмнө гаргаж үлдээх. Түүний анхны баглаажилтад шилжүүлж, бүрдүүлэгчийн савыг нээхгүй үлдээх. Бүх дугуйлт материал хуурай бүрдүүлэгчийн талбайд агаарын температурт тааруулж үлдээх хүртэл савыг нээхгүй үлдээх. Энэ нь чихүүлт холбоосын хувьд хамгийн их хэмжээний чихүүлт холбоосын гажигийг саатуулж үлдээх.

Биеийн хандлаж: Хадгалалтын байдал ба механик хамгаалал

Температур ба чихүүлт холбоос нь ганцхүүл зөвхөн харилцан хамааралд байгаа зүйлс биш. Нэг чиглэлт нүүрстөрөлт угтварын бүрдүүлэгчийн дугуйлт материалаас яаж физик хадгалах нь ижилхүүл чухал.

Хамгийн түгээмпүүл алдаа нь дугуйлт материалаас босоо байдалд хадгалах. Дугуйлт материал босоо байдалд байх үед материалдын жин доод давхаргуудыг шахмуйн дараа цаг хугацаа өнгөрөхөд төв хэсгийн деформаци, ирмүүдийн шахалт, волокны бүтцэд хазайлт үүсгэн үлдээх. Эдгээр механик гажигууд тогтвортой бөөрөнхий — түүнүүдийг чихүүлт холбоосын үед «засварлах» боломжгүй.

Зөв арга нь хөндлөн бүрэн дэмжлэлтэй хадгалах юм. Рулонуудыг түүний дотоод зүүрд бүрэн дэмжлэлтэй бүртгэх ёстой. Дэмжлэл нь төвд нь дамжин өнгөрч, рулонуудын жин нь бүх өргөн даяар тарааж өгөх ёстой. Энэ нь төвд нь даралт үүсэхийг саатуулж, зүүрдний шүүрлүүдийн бүтцэд хадгалан үлдээх ёстой.

Нэмэлт зөвхөн практик арга замууд:

• Рулонуудыг ашиглах хүртэл түүний анхны савхандаа хадгалах

• Түүнийг цэвэр, хуурай газар, шууд нарны гэрлээс хол хадгалах

• Хадгалж буй рулонууд дээр ямар нэг зүйл тавихгүй байх

• Хадгалалтын хугацааг хамгийн бага байлгахын тулд «хамгийн түрүүнд орж, хамгийн түрүүнд гарах» (FIFO) нөөц системийг ашиглах

12 инчээс өргөн рулонуудын хувьд дотоод зүүрдний хоёр төгсгөлд дэмжлэл үүрдхүйц бөглөн бүртгэх ёстой. Энэ нь сонгомуйн асуудал биш — материалын чанарыг хадгалахын тулд шаардлагатай.

Гадаа хадгалалтын хугацаа: Өрөөний температурт хадгалалтын хугацаа

Хөлдөөн хадгалалтаас гаргасан нэг чиглэлт нүүрлүүрт углеродын фибр-предрег өрөөний температурт хүрснээс хойш тоолуур эхлэн ажиллаж байна. Үүнийг «гадаа хадгалалтын хугацаа» эсвэл «так-хугацаа» гэж нэрлэнэ.

Гадаа хадгалалтын хугацаа холбогч системийн төрлөөс хамаарна. Жишээ нь, Hexcel-ийн HexPly M21 нь 23°C-д так-хугацаа 10–15 өдөр, гадаа хадгалалтын хугацаа 30 өдөр байдаг. HexPly M56 нь так-хугацаа 30 өдөр, гадаа хадгалалтын хугацаа 35 өдөр үзүүлдэг. Бусад системүүдийн гадаа хадгалалтын хугацаа 20–42 өдөр хооронд хэлбэлзэж байна. Зарим доод температурт хатаж буй системүүд илүү бүрхүүлт хугацаа үзүүлдэг.

Дараа-амьдралын хугацаа (out-life) тодорхойлох нь хялбар, гэхдээ дисциплин шаардаж буй. Материалын цагаан температурт бүх хугацаа дараа-амьдралын хугацаанд тооцогдож буй. Үүнд таяж буй үед, тавих үед, аль ч үед материалыг өрөөний температурт үлдээх үеийн хугацаа орно.

Дараа-амьдралын хугацаа хэтрүүлбэл юу болой? Холбоосын смола процессоор боловсруулж болох төлөвтөөс удаан гарч, тавихад зүүн таталцан бүхлээр нь тавихад хүнд болж буй. Смоланы урсгал үл тогтмур болж, халуунд хувиргах үед смола тархаж буй тархалт төлөвтөөс удаан гарч, давхарга хоорондын хөндлөн хүч бүхлээр нь буурч буй. Материал халуунд хувиргах үед бүхлээр нь хувиргаж буй, гэхдээ үүнээс үүсгэсэн давхарга дизайнд заасан механик шинж чанаруудыг хангаж буй.

Нүүрлүүлэх үйлдвэрлэл, төвөнхийн анхдагч бүтээдүүд, уралдааны деталүүд, аюулгүй бүтээдүүд гэх мэт чухал үйлдвэрлэлд дараа-амьдралын хугацаа хэтрүүлбэл үүнээс илүү хүнд үр дүн үүсгэж буй. Материалыг дахин шүүн үнэлэх ёстой эсвэл хаяж буй.

Ялгаатай байдал, тодорхойлолт

Нэг чиглэлт нүүрстөрөлжин холбогчийн хадгалалт зөвхөн дүрэмд заасан арга барилыг дагаж хэрэгжүүлэх тухайд бүүхүй. Харин түүн дагаж хэрэгжүүлснийг шалгах системүүд байх ёстой.

Түүнд бүх төрлийн бүртгэл үүрэгтэй. Бүх холбогчийн цилиндр нарийн тод шошгоор тэмдэглэх ёстой, түүнд дараах мэдээллийг зааж өгөх ёстой:

• Үйлдвэрлэсэн огноо

• Хадгалалтын сугар хугацаа ба температур

• Өрөөній температурт хадгалалтын хугацаа

• Дурын партийн дугаар (дүрс)

Олон үйлдвэрлэгчид түүн дээрх мэдээллийг шууд савлалтын шошго дээр хэвлүүлдэг. Гэтэл шошго нь хугацааны дунд уурхай, гэмтэл үүсгэж, уншигдахгүй болой. Тусдаа нөөц управлях систем — дижитал буюу цаасан дээрх — нөөцүүдийн давхардлыг хангаж, хуучирч буй материалүүдийг ашиглахын өмнө илрүүлж хамгаалж өгдэг.

Үйлдвэрлэлд ашиглах орчинд дараах арга барилыг хэрэгжүүлэх нь зүйтэй:

• Бүх хөлдөөгчид температурын хяналт ба хөлдөөгчид хазайлт үүсгэх үед сүрүүлүүр

• Хадгалалтын нөхцөлүүдийн өдөртөн буюу долоо хоногт один удаа шалгах

• Хайлт ба хандлаж хүртэлх тодорхой дараалал

• Бүх рулонд хадгалах хугацааны бүртгэл

Зорилго нь бюрократи биш. Зорилго нь гэмтлийг үүсэхийн өмнө урьдчилан саатгах явдал юм. Саатгах системийн тодорхой бүртгэл нь асуудлыг үүсэх үед түүнийг үүсгүйн өмнө илрүүлж, засварлах боломжтой үед илрүүлж буй.

Үйлдвэрт хийгдсэн ажилд үндэслэгдсэн хичээлүүд

Бидний ажилласан нэг үйлдвэрт бүлтгүүр материал нь газрын зуушин цахилгаан хөлдүүрт хадгалагдаж байв. Хөлдүүрт хоногт зуунтаа нээлт хийдэг байв. Температурын бүртгэлд шифт бүрт температур 10°C-оор колебацилдаж байв. Материал 12 сар хадгалагдах ёстой байв, гэтэл зөвхөн 6 сарын дараа холбогчийн хөгжлийн шинж тэмдэг илрүүлж байв. Шийдэл хялбар байв: температур хүртэл хориглолттой тусгай хөлдүүр ба хүртэл хориглолтын тодорхой дүрэм. Гурван сарын дараа бүлтгүүр материалаас үүссэн хаягдмал хувь 60% илүү буурв.

Нөгөө нь тархуурлалт үйлдлийн үед үүсдэг нийтлэг асуудал. Нэг удаа үйлдвэрлэлийн менежер биднийг "хугацаа хэмнэж" байгаа гэж хэлж, тархуурлалтын хайрцагуудыг хөлдөөгчид хадгалж буй материалд хандаж, түүнийг шууд нээж байгаа гэж хэлж байлаа. Үр дүн? Материалын гадаргуу дээр харах түвшинд конденсат үүсжээ, харин хатааж бүтээснүүрд (ламинат) дотор хоосон огторгуй үүсжээ. Шийдэл мөн тийнхүү хялбар байлаа: материалыг хэрэглэх өдрийн өмнө лайап хийх талбарт шилжүүлж. Конденсат илүү үүсэхгүй, хоосон огторгуй илүү үүсэхгүй.

Эднүүд нь тусгаарлагдсан тохиолдлууд биш. Түүнд хоршоо үйлдвэрлэлийн өдөр тутмын дуулгүй асуудалууд бөглөн, зөв протоколуудын тусламжтайгаар бүртүүн урьдчилан саархуулж болно.

Хадгалалтын мэдлэг чинь яагаад чухал вэ: Бүтээгдэхүүний үнэ ба нийлүүлэгчдийн сонголт

Унидирекшнал нүүрнүүр углеродын тархуурлалтын материалаар бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэдэг эсвэл боловсруулдэг компаниудын хувьд хадгалалтын мэдлэг техникийн дэлгэрэнгүй мэдээ биш — түүнд үйлдвэрлэлийн давуу тал бүтээдэг.

Бүтээгдэхүүний чанарыг үлдээж, гэмтэл багасгахын тулд пре-прегийг тогтмол хадгалж, зөвхөн зөв ашиглаж чадах үйлдвэрлэлийн төлөвлөгөө нь хаягдмуйн хувь багасгаж, үйлдвэрлэлийн цикл хурдасса, худалдан авагчдын ханамж дээшлүүр. Мөн үүнээс үүдүүлж, зардал ихтэй дахин үйлдвэрлэх ёсгүй бүтээгдэхүүн буюу талбай дээрх гэмтлүүдийн аюул багасгаж чадна. Нэг салбарын тайланд номхон үйлдвэрлэлийн төлөвлөгөөнд хадгалалтын систем дутагдаж, хугацаа дуусаж, хориглосон материалын уучлалт үйлдвэрлэлийн төлөвлөгөөнд сард ойролцоогоор 30 000 доллар хаягдмуйн зардал үүсдэг гэж тэмдэглэж байгаа.

Пре-прегийн нийлүүлэгчдийн үйл ажиллагааг үнэлэхдээ хадгалалтын арга замууд нь нийт чанарын илтгэл болой. Хадгалалтын заавруудыг тодорхой өгч, хадгалалтын хугацаа мөн хандлаж ашиглах техникийн дэмжлэг үзүүлдэг нийлүүлэгчдийн үйл ажиллагаа нь бүх үйл ажиллагаа дагуу дисциплинт байдлыг илтгэн харуулдэг.

Вэйхай Душы Цомпозит Материалс Ко., Лтд. түүн дээрх бодит байдлыг ойлгож буй. 100-с илүү ажилтантай, 10,000 квадрат метр талбайг хамрах үйлдвэртэй, сард 600,000 квадрат метр прэпреги үйлдвэрлэдэг компани нь материалын чанар ба технологийн хяналтын үндсэн дээр репутац бүдүүрч буй. Түүний бүтээдүүд — A-17 UIN-36T UD нь углеродын волокнон прэпреги ба A-16 UHN-46T UD нь углеродын волокнон прэпреги — 200-с илүү агаарын транспортын ба автомашин үйлдвэрлэгчдийн (OEM) талд итгэлтүүд. Компани нь агаарын транспортын чанар удирдлагын AS9100 сертификат ба ISO 9001 сертификатыг эзэмдүүд.

Гэтэл сертификатууд төдий л бүх түүхнийг тайлбарлахгүй. Чухал нь өндөр үр дүнтэй цомпозит материалуудыг үйлдвэрлэх ба хандлах үед өдөр тутам хадгалагдах дисциплин юм. Түүн дээрх дисциплин нь үндсэн ойлголтуудыг ойлгохоос эхлүүд — жишээ нь, яаж нэг чиглэлт углеродын волокнон прэпреги зөв хадгалах — ба үйлдвэрлэлийн бүх үе шатууд дээр тархмуй.

Предварительно пропитанных материалу худалдах түншнийг сонгохдоо инженерүүд ба худалдан авах мэргэжилтнүүдийн хувьд хадгалалтын мэдлэг нь ашигт заагч явдаг. Түүнээс үйлдвэрлэгчид материалын чанарыг урьдчилан бодож, түүнд онцгой анхаарал хандуулж буйг, эсвэл хойшлуулж буйг илтгэнд. Харин өндөр үзүүлэлттүү композит материалд түүнээс ялгаа гард.