Ka taea te whakatika i te kete kawe me te muka karaihe UV-whakaoranga/vinyl ester ranei muka waro/epoxy prepreg rongoa i te pāmahana rūma me nga taputapu rongoa hiko-hiko.#insidemanufacturing #infrastructure
Te whakatikatika i te papaki prepreg UV-whakaoranga Ahakoa he maamaa te hanga o te muka waro/epoxy prepreg i whakawhanakehia e Custom Technologies LLC mo te piriti hiato infield he ngawari me te tere, ko te whakamahi i te muka karaihe whakakaha UV-whakaora vinyl ester resin Prepreg kua whakawhanakehia he punaha pai ake. .Puna whakaahua: Custom Technologies LLC
Ko nga piriti ka taea te kawe he taonga nui mo nga mahi rauhanga a te hoia me te arorau, tae atu ki te whakaora i nga hanganga waka i nga wa o nga aitua.Kei te rangahaua nga hanganga hiato hei whakaiti i te taumaha o aua piriti, na reira ka whakaitihia te taumahatanga o nga waka kawe me nga tikanga whakaora.Ka whakatauritea ki nga piriti whakarewa, ka whai waahi ano nga rauemi hiato ki te whakanui ake i te kaha o te kawe kawenga me te whakaroa i te oranga o te ratonga.
He tauira te Piriti Hito Ake Ake (AMCB).Seemann Composites LLC (Gulfport, Mississippi, US) me Materials Sciences LLC (Horsham, PA, US) e whakamahi ana i nga laminates epoxy whakakaha-wao-whao (Whakaahua 1).) Hoahoa me te hanga).Heoi ano, ko te kaha ki te whakatikatika i aua momo hanga i roto i te mara he take e aukati ana i te tangohanga o nga rawa hiato.
Whakaaturanga 1 Ko te piriti hiato, he rawa nui o roto o te paparanga Advanced Modular Composite Bridge (AMCB) i hangaia, i hangaia e Seemann Composites LLC me Materials Sciences LLC ma te whakamahi i nga hiato kapia epoxy whakakaha i te muka waro.Puna whakaahua: Seeman Composites LLC (maui) me te US Army (matau).
I te tau 2016, i whakawhiwhia e Custom Technologies LLC (Millersville, MD, US) he putea mo te Rangahau Whakapaipai Pakihi Iti (SBIR) Wāhanga 1 kua utua e te Ope Taua a te Ope Taua ki te whakawhanake i tetahi tikanga whakatika ka taea te mahi angitu i runga i te waahi e nga hoia.I runga i tenei huarahi, i whakawhiwhia te waahanga tuarua o te tahua SBIR i te tau 2018 hei whakaatu i nga taonga hou me nga taputapu hiko-hiko, ahakoa ka mahia e te tauhou te papaki kaore he whakangungu i mua, 90% neke atu ranei o te hanganga ka taea te whakaora Raw kaha.Ko te kaha o te hangarau ka whakatauhia ma te mahi i te raupapa tātaritanga, te kowhiringa rauemi, te hanga tauira me nga mahi whakamatautau miihini, tae atu ki nga mahi whakatikatika iti me te rahi.
Ko te kairangahau matua i roto i nga wahanga SBIR e rua ko Michael Bergen, te kaiwhakarewa me te perehitini o Custom Technologies LLC.I reti a Bergen i Carderock o te Naval Surface Warfare Center (NSWC) ka mahi i te Tari Hanganga me nga Taonga mo nga tau 27, i whakahaerea e ia te whakawhanaketanga me te whakamahi i nga hangarau hiato i roto i te kaipuke o te US Navy.I uru atu a Takuta Roger Crane ki nga Hangarau Hangarau i te tau 2015 i muri i tana reti mai i te US Navy i te tau 2011, a kua 32 tau tana mahi.Ko tana tohungatanga rauemi hiato ko nga whakaputanga hangarau me nga patent, e pa ana ki nga kaupapa penei i nga rauemi hiato hou, te hanga tauira, nga tikanga honohono, nga rauemi hiato maha, te aro turuki i te hauora hanganga, me te whakahoki mai i nga rawa hiato.
Kua whakawhanakehia e nga tohunga e rua he tukanga ahurei e whakamahi ana i nga rauemi hiato ki te whakatika i nga kapiti i roto i te hanganga konumohe o te Ticonderoga CG-47 class missile cruiser 5456. ki te whakakapinga o te poari papa o te 2 ki te 4 miriona taara,” ko ta Bergen te korero."Na i whakamatauhia e maatau te mohio ki te mahi whakatikatika i waho o te taiwhanga me te taiao ratonga tuuturu.Engari ko te wero kaore i te tino angitu nga tikanga taonga hoia o naianei.Ko te whiringa ko te whakatikatika taarua herea [i nga waahi kua pakaru Whakapirihia he papa ki runga] tango ranei i te rawa mai i te ratonga mo te whakatikatika i te taumata whare putunga (taumata-D).Na te mea e hiahiatia ana nga whakatikatika taumata-D, he maha nga rawa ka waiho ki te taha.
I haere tonu ia ki te kii ko te mea e hiahiatia ana he tikanga ka taea e nga hoia karekau he mohio ki nga rauemi hiato, ma te whakamahi i nga kete me nga pukapuka tiaki.Ko ta matou whainga kia ngawari te mahi: panuihia te pukapuka, arotake i nga pakaru me te whakatika.Kare matou e pai ki te whakaranu i nga kapia wai, na te mea me ine tika tenei kia pai ai te rongoa.Ka hiahia hoki matou ki tetahi punaha kaore he para morearea i muri i te otinga o nga whakatikatika.A me koopaki hei kete ka taea te tuku e te whatunga o naianei.”
Ko tetahi otinga i whakaatuhia paitia e nga Hangarau Ritenga he kete kawe e whakamahi ana i te whakapiri epoxy uaua ki te whakarite i te papanga hiato whakapiri kia rite ki te rahi o te kino (tae atu ki te 12 inihi tapawha).I oti te whakaaturanga i runga i tetahi rauemi hiato e tohu ana i te rahoraho AMCB 3-inihi te matotoru.Ko te rauemi hiato he 3-inihi te matotoru o te rakau balsa (15 pauna mo te kiato waewae pūtoru) me nga papa e rua o Vectorply (Phoenix, Arizona, US) C -LT 1100 muka waro 0°/90° papanga tuia biaxial, kotahi paparanga o C-TLX 1900 muka waro 0 ° / + 45 ° / -45 ° e toru nga pou me nga papa e rua o C-LT 1100, e rima nga papahanga katoa."I whakatau matou ka whakamahia e te kete nga papanga kua oti te hanga i roto i te laminate quasi-isotropic rite ki te tuaka-maha kia kore ai te ahunga papanga e waiho hei take," ko ta Crane.
Ko te take e whai ake nei ko te matrix kapia e whakamahia ana mo te whakatikatika laminate.Hei karo i te whakaranu i te kapia wai, ka whakamahia e te papaki te prepreg."Heoi, ko enei wero he rokiroki," ko ta Bergen te korero.Ki te whakawhanake i tetahi otinga papaki rokiroki, kua mahi tahi a Custom Technologies me Sunrez Corp. (El Cajon, California, USA) ki te hanga i te muka karaihe/vinyl ester prepreg ka taea te whakamahi i te rama ultraviolet (UV) i roto i te ono meneti Te whakaora Maama.I mahi tahi ano me Gougeon Brothers (Bay City, Michigan, USA), nana i kii te whakamahi i tetahi kiriata epoxy ngawari hou.
Kua whakaatuhia e nga rangahau tuatahi ko te kapia epoxy te kapia tino pai mo te muka waro prepregs-UV-curable vinyl ester me te muka karaihe translucent e mahi pai ana, engari kaua e rongoa i raro i te muka waro aukati marama.I runga i te kiriata hou a Gougeon Brothers, ka rongoahia te epoxy prepreg whakamutunga mo te 1 haora i te 210°F/99°C me te roa o te ora i te pāmahana rūma-kaore e hiahiatia mo te rokiroki iti-mahana.I kii a Bergen, ki te hiahiatia he pāmahana whakawhiti karaihe teitei ake (Tg), ka rongoahia ano te kapia i te pāmahana teitei ake, penei i te 350°F/177°C.Ko nga prepreg e rua ka tukuna ki roto i te kete whakatikatika kawe hei puranga o nga papa prepreg kua hiri ki roto i te kopaki kiriata kirihou.
I te mea ka roa pea te kete whakatikatika e penapena ana, me whakahaere nga Hangarau Ritenga ki te whakahaere i tetahi rangahau mo te wa roa."I hokona e matou e wha nga waahi kirihou pakeke-he momo hoia angamaheni e whakamahia ana i roto i nga taputapu kawe waka-a ka maka he tauira o te whakapiri epoxy me te vinyl ester prepreg ki roto i ia waahi," ko ta Bergen.Ka tukuna nga pouaka ki nga waahi rereke e wha mo te whakamatautau: te tuanui o te wheketere Gougeon Brothers i Michigan, te tuanui o te taunga rererangi o Maryland, te whare o waho i te riu o Yucca (Koraha California), me te taiwhanga whakamatautau waikura o waho i te tonga o Florida.Ko nga keehi katoa he kaitautaunga raraunga, ka kii a Bergen, "Ka tango matou i nga raraunga me nga tauira rauemi mo te arotake ia toru marama.Ko te pāmahana teitei i tuhia ki roto i nga pouaka i Florida me California he 140°F, he pai mo te nuinga o nga kapia whakaora.He tino wero.”I tua atu, i whakamatauria e Gougeon Brothers te kapia epoxy parakore hou i whakawhanakehia."Ko nga tauira kua whakanohoia ki roto i te oumu i te 120 ° F mo etahi marama ka timata ki te polymerize," ko ta Bergen te korero."Heoi, mo nga tauira e rite ana ki te pupuri i te 110°F, he iti noa te pai ake o te matū kapia."
I manatokohia te whakatikatika i runga i te papa whakamatautau me tenei tauira tauine o AMCB, i whakamahi i te raima me nga rawa matua rite te piriti taketake i hangaia e Seemann Composite.Puna whakaahua: Custom Technologies LLC
Hei whakaatu i te tikanga whakatikatika, me hanga, ka pakaru, ka whakatikahia he raima whakangao."I te wahanga tuatahi o te kaupapa, i te tuatahi i whakamahia e matou nga kurupae iti-iti 4 x 48-inihi me nga whakamatautau piko e wha ki te arotake i te whaihuatanga o ta maatau mahi whakatika," ko ta Klein."Na, ka whakawhiti matou ki nga panui 12 x 48 inihi i te waahanga tuarua o te kaupapa, ka utaina nga kawenga ki te whakaputa i te ahua ahotea biaxial kia kore ai e taka, katahi ka arotakehia te mahi whakatikatika.I te waahanga tuarua, i oti ano i a maatau te tauira AMCB i hangaia e matou te Tiaki.
I kii a Bergen ko te roopu whakamatautau i whakamahia hei whakamatau i nga mahi whakatikatika i hangaia ma te whakamahi i nga whakapapa o nga raima me nga rawa matua pera i te AMCB i hangaia e Seemann Composites, "engari i whakahekehia e matou te matotoru o te panui mai i te 0.375 inihi ki te 0.175 inihi, i runga i te kaupapa whakarara tuaka. .Koinei te take.Ko te tikanga, me etahi atu huānga o te ariā kurupae me te ariā laminate puāwaitanga [CLT], i whakamahia hei hono i te wa o te inertia me te pakari whai hua o te AMCB tauine-katoa me te hua demo iti-rahi he ngawari ki te hapai me te maha atu. utu-whai hua.Na, ko matou Ko te tauira tātari huānga mutunga [FEA] i hangaia e XCraft Inc. (Boston, Massachusetts, USA) i whakamahia hei whakapai ake i te hoahoatanga o te hanga hanganga.Ko te papanga muka waro i whakamahia mo nga panui whakamatautau me te tauira AMCB i hokona mai i Vectorply, a ko te matua balsa i hangaia e Core Composites (Bristol, RI, US) i whakaratohia.
Hipanga 1. Ka whakaatuhia e tenei roopu whakamatautau he 3 inihi te diameter o te kohao hei whakataurite i te kino kua tohua ki te pokapū me te whakatika i te porowhita.Te puna whakaahua mo nga hikoinga katoa: Custom Technologies LLC.
Hipanga 2. Whakamahia he miihini miihini hiko-hiko ki te tango i nga mea kua pakaru me te taapiri i te papahanga whakatika me te 12:1 taper.
"Kei te pirangi matou ki te whakataurite i te nui ake o te kino i runga i te papa whakamatautau ka kitea pea i runga i te rahoraho piriti i te mara," ta Bergen.“No reira ko ta matou tikanga ko te whakamahi i te kani kohao hei hanga i tetahi poka 3 inihi te diameter.Na, ka unuhia e matou te mono o nga taonga kua pakaru, ka whakamahi i te miihini pneumati-a-ringa ki te tukatuka i te kameta 12:1.
I whakamaramahia e Crane mo te whakatikatika i te muka waro/epoxy, ina tangohia nga mea o te panui "kua pakaru" ka utaina he kameta tika, ka tapahia te prepreg ki te whanui me te roa kia rite ki te taper o te waahi pakaru."Mo ta maatau roopu whakamatautau, me wha nga papa o te prepreg kia mau tonu nga mea whakatika ki te tihi o te papa waro taketake kaore i pakaru.I muri i tera, ko nga papa e toru o te hipoki o te waro / epoxy prepreg ka aro ki tenei I runga i te waahanga kua whakatikahia.Ko ia paparanga whai muri ka toro atu ki te 1 inihi ki nga taha katoa o te paparanga o raro, e whakarato ana i te whakawhiti tere mai i nga mea "pai" huri noa ki te waahi kua whakatikahia."Ko te wa katoa ki te mahi i tenei whakatikatika-tae atu ki te whakatikatika i te waahi whakatikatika, Te tapahi me te whakanoho i nga rawa whakaora me te tono i te tikanga whakaora-tata ki te 2.5 haora.
Mo te muka waro/epoxy prepreg, ka whakakiia te waahi whakatika me te rongoa i te 210°F/99°C mo te haora kotahi ma te whakamahi i te hiko hikoi hiko.
Ahakoa he ngawari, he tere hoki te whakatikatika waro/epoxy, i mohio te roopu ki te hiahia mo tetahi otinga pai ake hei whakaora i te mahi.Na tenei i whai waahi ki te tirotiro i nga waahi whakamarumaru ultraviolet (UV) prepregs."Ko te hiahia ki te Sunrez vinyl ester resins i ahu mai i nga wheako o mua me te kaiwhakarewa o te kamupene a Mark Livesay," ta Bergen."I te tuatahi i hoatu e matou ki a Sunrez tetahi papanga karaehe quasi-isotropic, ma te whakamahi i a raatau vinyl ester prepreg, me te arotake i te pihi whakaora i raro i nga ahuatanga rereke.I tua atu, na te mea e mohio ana matou ko te vinyl ester resin ehara i te rite ki te epoxy resin e whakarato ana i nga mahi taapiri tuarua e tika ana, na reira me whakapau kaha ki te arotake i nga momo taapiri taapiri paparanga me te whakatau ko wai te mea e tika ana mo te tono.
Ko tetahi atu raruraru kaore e taea e nga muka karaihe te whakarato i nga ahuatanga miihini rite ki nga muka waro."Ka whakatauritea ki te papanga waro/epoxy, ka whakatauhia tenei raru ma te whakamahi i tetahi paparanga o te karaihe/vinyl ester," ko ta Crane."Ko te take e hiahiatia ana kia kotahi noa te paparanga he mea taumaha ake te papanga karaihe."Ka puta mai he papaki pai ka taea te tono me te whakakotahi i roto i te ono meneti ahakoa i te tino makariri/tio te mahana o roto.Te rongoa me te kore e wera.I tohu a Crane ka taea tenei mahi whakatikatika i roto i te haora kotahi.
Ko nga punaha papaki e rua kua whakaatuhia me te whakamatautau.Mo ia whakatikatika, ka tohuhia te waahi ka pakaru (taahiraa 1), ka hangaia ki te kani kohao, katahi ka tangohia ma te miihini miihini a-ringa (taahiraa 2).Na ka tapahia te waahi kua whakatikahia ki te 12: 1 taper.Horoia te mata o te tauera ki te papa waipiro (taahiraa 3).Muri iho, tapahia te papanga whakatikatika ki tetahi rahi, tuu ki runga i te mata kua horoia (taahiraa 4) ka whakakotahi ki te roera hei tango i nga mirumiru hau.Mo te muka karaihe/UV-curing vinyl ester prepreg, katahi ka tuu te paparanga tuku ki runga i te waahi kua whakatikahia ka rongoa te papaki ki te rama UV korekore mo te ono meneti (taahiraa 5).Mo te muka waro/epoxy prepreg, whakamahia te patene i mua i te papatono, kotahi te patene, te hiko hikoi te hiko o te hiko ki te mokihi korehau me te whakaora i te waahi kua whakatikahia i te 210°F/99°C mo te haora kotahi.
Hipanga 5. I muri i te whakatakoto i te paparanga tihorenga ki runga i te waahi kua whakatikahia, whakamahia he rama UV korekore hei whakaora i te papaki mo te 6 meneti.
"Na ka whakahaerehia e matou nga whakamatautau ki te arotake i te whakapiri o te papaki me tona kaha ki te whakaora i te kaha o te kawenga o te hanganga," ko ta Bergen."I te waahanga tuatahi, me whakamatau maatau te ngawari o te tono me te kaha ki te whakaora i te 75% o te kaha.Ka mahia tenei ma te piko e wha ira i runga i te 4 x 48 inihi te muka waro / kapia epoxy me te kurupae matua balsa i muri i te whakatikatika i te kino kua whakatairitehia.Ae.I whakamahia e te wahanga tuarua o te kaupapa he panui 12 x 48 inihi, a me whakaatu neke atu i te 90% nga whakaritenga kaha i raro i nga taumahatanga uaua.I tutuki i a maatau enei whakaritenga katoa, katahi ka whakaahuahia nga tikanga whakatikatika i runga i te tauira AMCB.Me pehea te whakamahi i nga hangarau o roto me nga taputapu ki te whakarato tohutoro tirohanga."
Ko tetahi waahanga nui o te kaupapa ko te whakamatau ka taea e nga tauhou te whakaoti i te whakatikatika.Mo konei, i whai whakaaro a Bergen: "Kua oati ahau ki te whakaatu ki o maatau hoa hangarau e rua i roto i te Ope Taua: Takuta Bernard Sia me Ashley Genna.I te arotake whakamutunga o te wahanga tuatahi o te kaupapa, i tono ahau kia kaua e whakatikatika.Ko Ashley te tangata mohio ki te whakatikatika.Ma te whakamahi i te kete me te pukapuka i tukuna e matou, ka tono ia i te papaki ka oti te whakatikatika kaore he raru.
Whakaahua 2 Ka taea e te miihini whakamaarama a te pākahiko te rongoa i mua i te kaupapa, ka taea e te miihini honohono waiariki te rongoa i te muka waro/epoxy papaki whakatika i te pana o te paatene, me te kore e hiahia ki te mohio ki te whakatika, ki te whakaora i te huringa huringa.Puna whakaahua: Custom Technologies, LLC
Ko tetahi atu whanaketanga matua ko te punaha whakaora i te pākahiko (Whakaahua 2)."Na roto i te tiaki i roto, kei a koe anake te mana pākahiko," ko ta Bergen."Ko nga taputapu tukatuka katoa i roto i te kete whakatika i whakawhanakehia e matou he ahokore."Kei roto i tenei ko te hononga waiariki a te pākahiko i hangaia tahitia e nga Hangarau Ritenga me te kaiwhakarato mihini waiariki WichiTech Industries Inc. (Randallstown, Maryland, USA)."Ko tenei whakangao waiariki e mau ana i te pākahiko kua oti te whakamaarama ki te whakaoti i te rongoa, no reira kaore nga tauhou e hiahia ki te whakamaarama i te huringa whakaora," ta Crane."Me pehi noa ratou i te paatene hei whakaoti i te huarahi tika me te whakamakuku."Ko nga pākahiko e whakamahia ana i tenei wa ka noho mo te tau kotahi i mua i te wa e tika ana kia whakahikohia.
I te otinga o te wahanga tuarua o te kaupapa, kei te whakarite a Custom Technologies i nga tono whakapai ake me te kohi reta o te hiahia me te tautoko."Ko ta matou whainga kia pakeke tenei hangarau ki te TRL 8 me te kawe ki te mara," ko ta Bergen."Ka kite ano matou i te kaha mo nga tono kore hoia."
He whakamarama i nga mahi toi tawhito kei muri i te whakakaha muka tuatahi o te umanga, me te hohonutanga o te mohiotanga ki te putaiao muka hou me te whanaketanga a meake nei.
Ka tere haere mai, ka rere mo te wa tuatahi, ka whakawhirinaki te 787 ki nga mahi auaha i roto i nga rauemi hiato me nga tikanga kia tutuki ai ona whainga.
Wā tuku: Sep-02-2021