전통을 기반으로 하는 산업용 유리 섬유 팬 제조업체

Hudson Products는 기존 프레스와 유사하지만 업데이트된 제어 기능과 더 높은 수준의 기능 및 제어 기능을 갖춘 프레스를 위해 Wickert 유압 프레스로 전환했습니다. 출처 | Wickert 유압 프레스

Hudson Products(미국 텍사스주 비즐리 허드슨)는 공랭식 열교환기 및 축류 팬의 선두 제조업체입니다. 회사의 유리 섬유 Tuf-Lite 축류 팬은 60년 이상 생산되어 왔으며 산업 응용 분야에 선호됩니다. 현재 전 세계적으로 250,000명 이상의 Tuf-Lite 팬이 사용 중입니다.

Tuf-Lite 팬 시리즈는 유리 섬유 강화 복합 블레이드가 특징인 Tuf-Lite I로 1955년에 시작되었습니다. 팬은 생성 이후 몇 번의 반복 작업을 거쳤습니다. 원래 팬은 중공 부품으로 성형된 일체형 일체형 에어포일로 제조되었습니다. Tuf-Lite II는 팬 부품의 제조 가능성을 높이기 위해 1984년에 도입되었습니다. Hudson Products의 운영 관리자인 Nick Rizzo에 따르면 원래의 모놀리식 익형의 프로파일을 유지하면서 부품 요구 사항을 충족하는 것은 어려운 일이었습니다. 에어포일과 홀더 또는 넥으로 구성된 블레이드를 특징으로 하는 새로운 2파트 디자인이 고안되었습니다. 디자인은 또한 센터 허브에서 변화를 보았습니다. Tuf-Lite I 디자인에서 모놀리식 블레이드의 몰딩된 넥은 허브의 소켓에 맞는 반면 Tuf-Lite II 디자인에서는 블레이드의 원통형 넥이 상단과 하단 허브 플레이트 사이에 끼워진 두 개의 클램프 절반으로 제자리에 고정되었습니다. . Tuf-Lite III는 2004년에 도입되어 모놀리식 블레이드 디자인으로 되돌아갔지만 고정 방식은 유지했습니다.

Hudson의 Tuf-Lite II 및 Tuf-Lite III 팬 디자인은 수지 이송 성형(RTM) 제조 공정에서 독점 비닐 에스테르 수지를 사용합니다. 독점적인 첨단 보호 시스템도 내장되어 있으며 블레이드 외부에 UV 방지 코팅이 적용되어 있습니다. 팬은 부식에 저항하고 강도 대 중량 비율을 최대화하도록 설계되었습니다. 팬 블레이드는 진동을 최소화하면서 균일한 기류 분포와 에너지 효율성을 제공하도록 설계된 공기역학적 비틀림 및 테이퍼를 통합합니다.

Hudson은 시장에서 대구경, 저소음 팬의 필요성을 인식하고 Tuf-Lite 시리즈의 또 다른 반복에 대한 기회를 보았습니다. 회사는 Tuf-Lite IV의 경우 소음 감소와 효율적인 공기 흐름에 중점을 둔 설계를 위해 전산 유체 역학(CFD) 기술을 사용했습니다.

"Tuf-Lite IV의 설계 개념은 기존 설계만큼 효율적으로 작동하지만 작동 속도는 더 낮은 블레이드를 서비스에 투입할 수 있도록 하는 것이었습니다."라고 Rizzo는 설명합니다.

결과로 나온 Tuf-Lite IV 디자인은 Tuf-Lite III를 모델로 하지만 약 20% 더 큽니다. 팬의 크기가 커졌기 때문에 새로운 디자인은 Hudson의 기존 제조 장비와 호환되지 않았습니다.

"이것은 우리가 이전에 모놀리식 스타일로 성형한 것보다 훨씬 더 큰 블레이드입니다."라고 Rizzo는 말합니다. "그것은 훨씬 더 넓은 현을 가지고 있고 훨씬 더 길며 에어포일 모양은 뚜렷한 스윕 또는 커브를 가지고 있습니다."

Hudson Products는 Tuf-Lite IV 팬 블레이드를 성형하는 데 필요한 5m x 1m 도구를 처리할 수 있는 프레스가 필요했습니다. 출처 | Wickert 유압 프레스

Hudson은 부품을 성형하는 데 필요한 5x1미터 도구를 처리할 수 있는 프레스가 필요했습니다. Hudson의 복합 프레스는 이전에 자체 개발 및 제작되었지만 새로운 팬 설계를 위해 회사는 새로운 맞춤형 프레스를 위해 Wickert Hydraulic Presses(미국 켄터키주 헤브론; 독일 란다우)로 눈을 돌렸습니다. 크기가 증가하는 것 외에도 새로운 블레이드 디자인은 여러 생산 문제를 제시했습니다. 여기에는 레이업 순서, 유리 섬유 유형, 재료 구성, 레이어 수, 수지 주입 지점 및 벤트 라인 위치의 변경이 포함됩니다. 새로운 에폭시 기반 수지 시스템도 설계 단계에서 고려되었지만 개발 과정에서 Hudson은 과거 반복에서 사용했던 비닐 에스테르로 되돌아갔습니다.

Wickert의 지역 영업 엔지니어인 Tony Ackerman은 “인쇄기의 금형에 맞는 몇 가지 맞춤형 옵션이 프레스에 포함되었습니다. "우리는 [Hudson의] 금형 공급업체와 함께 설계에 대해 협력했습니다."

"우리는 수지 전면이 금형 캐비티 내에서 부품을 가로질러 어떻게 흐를지 정확히 알지 못했습니다."라고 Rizzo는 설명합니다. “수지 전면의 수렴 지점도 문제였습니다. RTM 응용 프로그램인 기존 설계를 사용하면 닫힌 몰드가 배출되어 부품 위로 수지를 펌핑할 때 공기가 배출 라인을 통해 빠져나갑니다. 부품이 완전히 젖으면 벤트 라인을 통해 수지가 흘러나오도록 하는 것이므로 벤트 라인의 위치는 금형 도구에서 매우 중요합니다. 우리는 부품 위로 흐르는 수지 전면의 수렴 지점에 벤트 라인을 배치하고 싶습니다.”

Wickert는 또한 특정 시퀀스, 경보 시스템 및 수지 펌프 시스템과의 통합을 설정하기 위해 프레스의 제어 시스템에 대해 Hudson과 협력했습니다. 자동 사이클은 사출 타이밍과 압력 가열 및 냉각을 최적화하도록 설계되었습니다. 공기 주머니는 속이 빈 팬 블레이드에 공동을 만드는 데 사용되기 때문에 Wickert는 공기 작동 제어 장치를 설치하여 주기의 특정 시간에 공기 주머니가 팽창할 시기를 알려줍니다.

"우리의 기존 기계는 작업자가 수지 주입, 습윤 주기, 가열 주기 경화, 냉각 주기를 시작할 수 있는 제조 주기의 일부로 자동화 수준이 있습니다."라고 Rizzo는 말합니다. “[Wickert]는 이러한 모든 요구 사항을 충족하는 프레스를 제공했습니다. 우리는 기존 프레스가 제공하는 것과 유사하게 작동하는 자동 작업자 주기를 프로그래밍할 수 있었고, 업데이트된 제어 기능과 이전 기계에 비해 더 높은 수준의 기능 및 제어 기능을 사용할 수 있었습니다. .”

또한 Wickert는 프레스를 작동 높이가 낮은 탑액팅 유압 기계로 설계하여 작업자가 쉽게 접근할 수 있도록 했습니다.

Ackerman은 "프레스의 맞춤형 기능 중 하나는 회전이 가능한 상부 가열 플래튼으로 청소 및 육안 검사를 위해 작업자에게 제공됩니다."라고 덧붙였습니다.

프레스 자동화가 아직 마무리 단계이고 일부 소프트웨어 조정이 아직 진행 중인 동안 Hudson은 Tuf-Lite IV 팬 생산을 시작했으며 장치를 배송하고 있습니다.

새로운 블레이드의 Rizzo는 "더 넓은 코드 너비와 스위프 프로파일은 블레이드가 더 낮은 RPM에서 증가된 효율성으로 작동하여 더 낮은 전체 소음 출력을 제공하도록 합니다."라고 말합니다. "게다가 기존 설계에 비해 훨씬 적은 수의 블레이드로 이러한 요구 사항을 충족할 수 있었습니다."

블레이드 수가 적으면 재료가 적어져 Tuf-Lite IV가 더 가볍고 생산 비용이 저렴해집니다.