कंपोजिट ड्राइव शाफ्ट की बढ़ती मांग से स्वचालित उत्पादन होता है |समग्र सामग्री विश्व

कैलिफ़ोर्निया स्थित निर्माता ACPT Inc. ने स्वचालित फिलामेंट वाइंडिंग मशीन से लैस एक अभिनव अर्ध-स्वचालित उत्पादन लाइन स्थापित करने के लिए मशीन आपूर्तिकर्ता के साथ काम किया।#कार्य प्रगति #स्वचालन
ACPT के कार्बन फाइबर कम्पोजिट ड्राइव शाफ्ट का उपयोग कई प्रकार के उद्योगों में किया जाता है।फोटो स्रोत, सभी चित्र: रोथ कम्पोजिट मशीनरी
कई वर्षों से, मिश्रित सामग्री निर्माता एडवांस्ड कम्पोजिट प्रोडक्ट्स एंड टेक्नोलॉजी इंक (हंटिंगटन बीच एसीपीटी, कैलिफ़ोर्निया, यूएसए) अपने कार्बन फाइबर कम्पोजिट ड्राइव शाफ्ट-कार्बन फाइबर कम्पोजिट सामग्री या बड़े धातु पाइप के डिजाइन को विकसित करने और पूर्ण करने के लिए प्रतिबद्ध है। आगे और पीछे के हिस्से अधिकांश वाहनों के नीचे ड्राइव सिस्टम।हालांकि शुरू में मोटर वाहन क्षेत्र में उपयोग किया जाता है, इन बहुआयामी घटकों का व्यापक रूप से समुद्री, वाणिज्यिक, पवन ऊर्जा, रक्षा, एयरोस्पेस और औद्योगिक अनुप्रयोगों में भी उपयोग किया जाता है।पिछले कुछ वर्षों में, ACPT ने कार्बन फाइबर कम्पोजिट ड्राइव शाफ्ट की मांग में लगातार वृद्धि देखी है।जैसे-जैसे मांग बढ़ती रही, एसीपीटी ने उच्च विनिर्माण क्षमता के साथ बड़ी संख्या में ड्राइव शाफ्ट के निर्माण की आवश्यकता को पहचाना - हर हफ्ते सैकड़ों समान शाफ्ट - जिससे स्वचालन में नए नवाचार हुए और अंततः, नई सुविधाओं की स्थापना हुई।
एसीपीटी के अनुसार, ड्राइव शाफ्ट की बढ़ती मांग का कारण यह है कि कार्बन फाइबर ड्राइव शाफ्ट में धातु ड्राइव शाफ्ट की तुलना में कार्यों का एक अनूठा संयोजन होता है, जैसे उच्च टोक़ क्षमता, उच्च आरपीएम क्षमता, बेहतर विश्वसनीयता, हल्का वजन, और यह प्रवृत्ति उच्च प्रभाव के तहत अपेक्षाकृत हानिरहित कार्बन फाइबर में विघटित होने और शोर, कंपन और खुरदरापन (एनवीएच) को कम करने के लिए।
इसके अलावा, पारंपरिक स्टील ड्राइव शाफ्ट की तुलना में, यह बताया गया है कि कारों और ट्रकों में कार्बन फाइबर ड्राइव शाफ्ट वाहनों के पिछले पहियों की अश्वशक्ति को 5% से अधिक बढ़ा सकते हैं, मुख्य रूप से मिश्रित सामग्री के हल्के घूर्णन द्रव्यमान के कारण।स्टील की तुलना में, हल्का कार्बन फाइबर ड्राइव शाफ्ट अधिक प्रभाव को अवशोषित कर सकता है और एक उच्च टोक़ क्षमता रखता है, जो टायरों को फिसलने या सड़क से अलग किए बिना पहियों को अधिक इंजन शक्ति संचारित कर सकता है।
कई वर्षों से, ACPT अपने कैलिफोर्निया संयंत्र में फिलामेंट वाइंडिंग के माध्यम से कार्बन फाइबर कम्पोजिट ड्राइव शाफ्ट का उत्पादन कर रहा है।आवश्यक स्तर तक विस्तार करने के लिए, सुविधाओं के पैमाने को बढ़ाना, उत्पादन उपकरण में सुधार करना, और जितना संभव हो सके मानव तकनीशियनों से स्वचालित प्रक्रियाओं में जिम्मेदारियों को स्थानांतरित करके प्रक्रिया नियंत्रण और गुणवत्ता निरीक्षण को सरल बनाना आवश्यक है।इन लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए, एसीपीटी ने दूसरी उत्पादन सुविधा बनाने और इसे उच्च स्तर के स्वचालन से लैस करने का निर्णय लिया।
ACPT मोटर वाहन, रक्षा, समुद्री और औद्योगिक उद्योगों में ग्राहकों के साथ उनकी जरूरतों के अनुसार ड्राइवशाफ्ट डिजाइन करने के लिए काम करता है।
एसीपीटी ने नए कारखानों और उत्पादन उपकरणों को डिजाइन करने, निर्माण करने, खरीदने और स्थापित करने की 1.5 साल की प्रक्रिया के दौरान ड्राइव शाफ्ट उत्पादन में रुकावट को कम करने के लिए स्कोफिल्ड, विस्कॉन्सिन, यूएसए में इस नई उत्पादन सुविधा की स्थापना की, जिसमें से 10 महीने निर्माण के लिए समर्पित हैं। स्वचालित फिलामेंट वाइंडिंग सिस्टम की डिलीवरी और स्थापना।
समग्र ड्राइव शाफ्ट उत्पादन प्रक्रिया के प्रत्येक चरण का स्वचालित रूप से मूल्यांकन किया जाता है: फिलामेंट वाइंडिंग, राल सामग्री और गीला नियंत्रण, ओवन इलाज (समय और तापमान नियंत्रण सहित), खराद का धुरा से भागों को हटाने, और प्रत्येक चरण मैंड्रेल प्रक्रिया के बीच प्रसंस्करण।हालांकि, बजटीय कारणों और एसीपीटी की कम स्थायी, मोबाइल प्रणाली की आवश्यकता के कारण यदि आवश्यक हो तो सीमित संख्या में आर एंड डी प्रयोगों की अनुमति देने के लिए, उसने एक विकल्प के रूप में ओवरहेड या फ्लोर-स्टैंडिंग गैन्ट्री ऑटोमेशन सिस्टम का उपयोग करने से इनकार कर दिया।
कई आपूर्तिकर्ताओं के साथ बातचीत करने के बाद, अंतिम समाधान एक दो-भाग उत्पादन प्रणाली थी: एक प्रकार 1, दो-अक्ष स्वचालित फिलामेंट रील जिसमें रोथ कम्पोजिट मशीनरी (स्टीफनबर्ग, जर्मनी) विंडिंग सिस्टम से कई घुमावदार गाड़ियां होती हैं;इसके अलावा, यह एक निश्चित स्वचालित प्रणाली नहीं है, बल्कि ग्लोब मशीन मैन्युफैक्चरिंग कंपनी (टैकोमा, वाशिंगटन, यूएसए) द्वारा डिजाइन किया गया एक अर्ध-स्वचालित स्पिंडल हैंडलिंग सिस्टम है।
एसीपीटी ने कहा कि रोथ फिलामेंट वाइंडिंग सिस्टम के मुख्य लाभों और आवश्यकताओं में से एक इसकी सिद्ध स्वचालन क्षमता है, जिसे एक ही समय में दो स्पिंडल को भागों का उत्पादन करने की अनुमति देने के लिए डिज़ाइन किया गया है।यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण है क्योंकि एसीपीटी के मालिकाना ड्राइव शाफ्ट को कई भौतिक परिवर्तनों की आवश्यकता होती है।हर बार सामग्री बदलने पर अलग-अलग फाइबर को स्वचालित रूप से और मैन्युअल रूप से काटने, थ्रेड करने और फिर से जोड़ने के लिए, रोथ का रोविंग कट एंड अटैच (आरसीए) फ़ंक्शन घुमावदार मशीन को अपने कई विनिर्माण कार्ट के माध्यम से सामग्री को स्वचालित रूप से बदलने में सक्षम बनाता है।रोथ रेज़िन बाथ और फ़ाइबर ड्रॉइंग तकनीक बिना ओवरसैचुरेशन के रेजिन वेटिंग अनुपात के लिए एक सटीक फाइबर सुनिश्चित कर सकती है, जिससे वाइन्डर बहुत अधिक राल बर्बाद किए बिना पारंपरिक वाइन्डर्स की तुलना में तेज़ी से चल सकता है।वाइंडिंग पूरी होने के बाद, वाइंडिंग मशीन स्वचालित रूप से मैंड्रेल और वाइंडिंग मशीन के पुर्जों को डिस्कनेक्ट कर देगी।
घुमावदार प्रणाली स्वयं स्वचालित है, लेकिन फिर भी प्रत्येक विनिर्माण चरण के बीच खराद का धुरा के प्रसंस्करण और आंदोलन का एक बड़ा हिस्सा छोड़ देता है, जो पहले मैन्युअल रूप से किया गया था।इसमें नंगे मैंड्रेल तैयार करना और उन्हें घुमावदार मशीन से जोड़ना, मैंड्रेल को घाव के हिस्सों के साथ इलाज के लिए ओवन में ले जाना, मैंड्रेल को ठीक किए गए हिस्सों के साथ ले जाना, और मैनड्रेल से भागों को निकालना शामिल है।एक समाधान के रूप में, ग्लोब मशीन मैन्युफैक्चरिंग कंपनी ने ट्रॉली पर स्थित मंडल को समायोजित करने के लिए डिज़ाइन की गई ट्रॉलियों की एक श्रृंखला को शामिल करते हुए एक प्रक्रिया विकसित की।गाड़ी में रोटेशन प्रणाली का उपयोग खराद का धुरा की स्थिति के लिए किया जाता है ताकि इसे वाइन्डर और एक्सट्रैक्टर के अंदर और बाहर ले जाया जा सके, और लगातार घुमाएं जबकि भागों को राल द्वारा गीला किया जाता है और ओवन में ठीक किया जाता है।
इन मैंड्रेल गाड़ियों को एक स्टेशन से दूसरे स्टेशन पर ले जाया जाता है, जिसमें ग्राउंड-माउंटेड कन्वेयर आर्म्स के दो सेट होते हैं - एक कॉइलर पर और दूसरा इंटीग्रेटेड एक्सट्रैक्शन सिस्टम में सेट होता है - मैंड्रेल के साथ गाड़ी एक समन्वित तरीके से चलती है, और लेती है प्रत्येक प्रक्रिया के लिए बाकी धुरी।रोथ मशीन पर स्वचालित चक के समन्वय में, गाड़ी पर कस्टम चक स्वचालित रूप से क्लैंप और स्पिंडल को छोड़ देता है।
रोथ दो-अक्ष सटीक राल टैंक असेंबली।सिस्टम को मिश्रित सामग्री के दो मुख्य शाफ्ट के लिए डिज़ाइन किया गया है और एक समर्पित सामग्री घुमावदार कार में ले जाया गया है।
इस मंडल स्थानांतरण प्रणाली के अलावा, ग्लोब दो इलाज ओवन भी प्रदान करता है।इलाज और खराद का धुरा निष्कर्षण के बाद, भागों को एक सटीक लंबाई काटने वाली मशीन में स्थानांतरित कर दिया जाता है, इसके बाद ट्यूब के सिरों को संसाधित करने के लिए एक संख्यात्मक नियंत्रण प्रणाली होती है, और फिर प्रेस फिटिंग का उपयोग करके चिपकने की सफाई और आवेदन किया जाता है।अंतिम उपयोग वाले ग्राहकों के लिए पैकेजिंग और शिपिंग से पहले टोक़ परीक्षण, गुणवत्ता आश्वासन और उत्पाद ट्रैकिंग पूरी की जाती है।
एसीपीटी के अनुसार, प्रक्रिया का एक महत्वपूर्ण पहलू डेटा को ट्रैक और रिकॉर्ड करने की क्षमता है जैसे कि प्रत्येक घुमावदार समूह के लिए सुविधा तापमान, आर्द्रता स्तर, फाइबर तनाव, फाइबर गति और राल तापमान।यह जानकारी उत्पाद गुणवत्ता निरीक्षण प्रणाली या उत्पादन ट्रैकिंग के लिए संग्रहीत की जाती है, और ऑपरेटरों को आवश्यक होने पर उत्पादन की स्थिति को समायोजित करने की अनुमति देती है।
ग्लोब द्वारा विकसित पूरी प्रक्रिया को "अर्ध-स्वचालित" के रूप में वर्णित किया गया है क्योंकि एक मानव ऑपरेटर को अभी भी प्रक्रिया अनुक्रम शुरू करने के लिए एक बटन दबाने की आवश्यकता होती है और मैन्युअल रूप से गाड़ी को ओवन में और बाहर ले जाती है।एसीपीटी के अनुसार, ग्लोब भविष्य में सिस्टम के लिए उच्च स्तर के स्वचालन की कल्पना करता है।
रोथ प्रणाली में दो स्पिंडल और तीन स्वतंत्र घुमावदार कारें शामिल हैं।प्रत्येक घुमावदार ट्रॉली को विभिन्न मिश्रित सामग्रियों के स्वचालित संदेश के लिए डिज़ाइन किया गया है।मिश्रित सामग्री एक ही समय में दोनों स्पिंडल पर लागू होती है।
नए संयंत्र में उत्पादन के पहले वर्ष के बाद, एसीपीटी ने बताया कि उपकरण ने सफलतापूर्वक प्रदर्शित किया है कि यह श्रम और सामग्री को बचाते हुए और लगातार उच्च गुणवत्ता वाले उत्पाद प्रदान करते हुए अपने उत्पादन लक्ष्यों को प्राप्त कर सकता है।कंपनी भविष्य की स्वचालन परियोजनाओं में फिर से ग्लोब और रोथ के साथ सहयोग करने की उम्मीद करती है।
For more information, please contact ACPT President Ryan Clampitt (rclamptt@acpt.com), Roth Composite Machinery National Sales Manager Joseph Jansen (joej@roth-usa.com) or Advanced Composite Equipment Director Jim Martin at Globe Machine Manufacturing Co. (JimM@globemachine.com).
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