곡선 도로:최초의 곡선형 인발 자동차 부품

Pultrusion은 열경화성 복합 재료의 가장 오래된 성형 공정 중 하나이며 최초의 연속 섬유라고 합니다. 열경화성 성형 공정. 오늘날에는 전신주에서 창틀, 사다리, 철근 및 풍력 터빈 구성 요소에 이르는 제품을 생산하는 데 사용됩니다. 적은 노동력으로 쉽게 자동화할 수 있고 합리적인 비용과 속도로 고도의 구조적 구성요소(일부는 상당히 큰)를 생산할 수 있는 기존 인발 방식은 다이를 통해 압착할 수 있는 거의 모든 형태의 프로파일(중공 또는 솔리드, 대칭 또는 비대칭)을 생성할 수 있습니다. . 그러나 그 모양은 일정한 단면적/두께를 가져야 합니다. 또한 열가소성 압출 또는 금속 튜브 및 파이프의 압출과 달리 생산 중 프로파일에 압력과 열을 가하거나 나중에 완성된 부품에 가하여 새로운 모양으로 구부릴 수 있습니다. 직선형 프로파일. 물론 이는 많은 산업, 특히 자동차와 같은 대량 생산 부문에서 인발 방식의 사용을 제한했습니다. 좋은 후보가 될 직선 빔이 자동차에 많지 않다는 점을 제외하고는 인발 방식을 사용하고자 합니다.

이것은 Thomas GmbH + Co. Technik + Innovation KG(TTI, Bremervörde, Germany) 덕분에 변화하기 시작했습니다. 이 회사는 전통적인 인발 방식의 많은 한계를 극복하기 위해 특허받은 프로세스를 개발했습니다. 실제로 2020년형 Chevrolet Corvette 출시와 함께 최초의 곡선형 인발형 자동차 부품이 상업 생산에 들어갔습니다. General Motors Co.(미국 미시간주 디트로이트)의 스포츠카(Corvette 의 전체 기능 참조 인발형 리어 범퍼 빔). Tier 1 공급업체인 Shape Corp.(미국 미시간주 그랜드 헤이븐)은 탄소 섬유 강화 폴리우레탄 아크릴레이트에서 TTI의 반경 인발 성형 공정을 사용하여 자동차용 곡선형 후면 범퍼 빔을 생산하고 있습니다.

이것이 중요한 이유입니다.

움직이는 것과 정지하는 것

기존의 선형 인발 방식에서는 그리퍼가 있는 왕복 당김 시스템을 사용하여 액체 열경화성 수지가 함침된 수조를 통해 크릴에서 건조한 보강재를 끌어옵니다. 다음으로, 함침된 보강재는 프로파일이 형성되고 완전히 경화되는 고정 가열 다이로 당겨집니다. 다이에서 나오면 움직이는 프로파일이 식고(풀오프 장치에 의해 계속 당겨지고 있음) 길이에 맞게 절단되고 포장됩니다.

처음에 섬유 강화는 단방향 로빙으로 엄격하게 제한되었습니다. 즉, 연속 유리, 탄소 또는 당기는 축에 대해 0도 배향된 기타 섬유입니다. 그러나 시간이 지남에 따라 다양한 다축 직물(직물 및 비압축 직물(NCF) 모두)이 인발된 프로파일에 통합되어 뒤틀림/섬유 이동 없이 다양한 섬유 방향이 가능하게 되었습니다. 많은 응용 분야에서 폴리우레탄을 사용하지만 거의 모든 열경화성 수지 시스템을 사용하여 인발 보강재를 함침할 수 있습니다. 최근 수십 년 동안 인발은 예비 중합된 열가소성 수지를 사용할 수 있도록 수정되기도 했습니다.

TTI의 반경 인발 공정에서 기존 인발의 많은 기능이 뒤집어졌지만 이해해야 할 가장 중요한 측면은 반경 인발의 경우 다이가 고정되어 있지 않다는 것입니다. 오히려, 선형 일정한 단면 또는 지속적으로 구부러진 프로파일을 생성하기 위해 재료를 움직이고 잡아당깁니다.

다이 또는 일련의 다이는 프로파일 위에서 앞뒤로 움직일 뿐만 아니라 둘 다 트랙을 따라 진행하면서 재료를 성형 및 경화합니다. 이 경우 프로파일은 한 방향으로 이동하고 다이는 양방향으로 이동합니다. 그러나 다이는 또한 그리퍼와 커터를 따라 수지 수조와 경화된 프로파일을 통해 건조 보강재를 당깁니다. 선형 단면을 생성하기 위해 몰드와 프로파일 모두 트랙의 직선 섹션을 따라 이동합니다. 곡선 단면을 생성하기 위해 금형과 프로파일이 트랙의 곡선 단면을 따라 이동합니다.

TTI 영업 책임자인 Sebastian Mehrtens는 "이 기술에서 다이는 왕복 풀러를 효과적으로 대체합니다. "그리퍼는 미리 지정된 길이에 도달하고 절단할 준비가 되면 경화된 프로파일을 닫고 지지하지만 그렇지 않으면 열린 상태를 유지하고 프로파일이 커팅 유닛 쪽으로 이동하도록 합니다." 뜨거운 재료에서 섬유가 빠질 위험을 줄이기 위해 가열된 다이는 크롬 도금됩니다.

또한 이 소형 시스템은 배송이 훨씬 쉽고 지게차로 이동할 수 있으며 기존 라인보다 설치가 빠르고 생산 현장에서 훨씬 적은 공간을 차지합니다. Mehrtens는 "이것은 일부 응용 프로그램에서 흥미로운 이점을 가질 수 있습니다. “예를 들어, 기계는 필요에 따라 구조적 요소를 생산하기 위해 교량 개보수 근처에 설치될 수 있습니다. 또는 새로운 고속도로가 건설될 때 설정되어 작업 현장에서 맞춤형 길이로 절단될 수 있는 철근을 생산할 수 있습니다.” pullCUBE의 또 다른 장점은 작업자의 안전입니다. 장치가 완전히 밀폐되어 작업자가 뜨거운 금형 표면에 손을 데거나 그리퍼에 끼이거나 톱으로 절단되지 않기 때문입니다.