با توسعه سریع فناوری پهپاد، کاربردمواد کامپوزیتدر ساخت قطعات پهپاد، استفاده از مواد کامپوزیتی روز به روز گسترده‌تر می‌شود. مواد کامپوزیتی با داشتن وزن سبک، استحکام بالا و خواص مقاوم در برابر خوردگی، عملکرد بالاتر و عمر مفید طولانی‌تری را برای پهپادها فراهم می‌کنند. با این حال، پردازش مواد کامپوزیتی نسبتاً پیچیده است و نیاز به کنترل دقیق فرآیند و فناوری تولید کارآمد دارد. در این مقاله، فرآیند ماشینکاری کارآمد قطعات کامپوزیتی برای پهپادها به طور مفصل مورد بحث قرار خواهد گرفت.
ویژگی‌های پردازش قطعات کامپوزیتی پهپاد
فرآیند ماشینکاری قطعات کامپوزیتی پهپاد باید ویژگی‌های ماده، ساختار قطعات و همچنین عواملی مانند راندمان تولید و هزینه را در نظر بگیرد. مواد کامپوزیتی دارای استحکام بالا، مدول بالا، مقاومت خوب در برابر خستگی و مقاومت در برابر خوردگی هستند، اما همچنین با جذب آسان رطوبت، رسانایی حرارتی کم و سختی بالای پردازش مشخص می‌شوند. بنابراین، لازم است پارامترهای فرآیند در طول فرآیند ماشینکاری به شدت کنترل شوند تا از دقت ابعادی، کیفیت سطح و کیفیت داخلی قطعات اطمینان حاصل شود.
بررسی فرآیند ماشینکاری کارآمد
فرآیند قالب گیری قوطی پرس گرم
قالب‌گیری مخزن پرس گرم یکی از فرآیندهای رایج در ساخت قطعات کامپوزیتی برای پهپادها است. این فرآیند با آب‌بندی قطعه کامپوزیتی خام با یک کیسه خلاء روی قالب، قرار دادن آن در مخزن پرس گرم و گرم کردن و تحت فشار قرار دادن ماده کامپوزیت با گاز فشرده با دمای بالا برای پخت و قالب‌گیری در حالت خلاء (یا غیر خلاء) انجام می‌شود. مزایای فرآیند قالب‌گیری مخزن پرس گرم عبارتند از فشار یکنواخت در مخزن، تخلخل کم اجزا، محتوای رزین یکنواخت، و قالب نسبتاً ساده، راندمان بالا، مناسب برای قالب‌گیری سطوح پیچیده با مساحت بزرگ، صفحه دیواره و پوسته.
فرآیند HP-RTM
فرآیند HP-RTM (قالب‌گیری انتقالی رزین با فشار بالا) یک ارتقاء بهینه از فرآیند RTM است که مزایای هزینه پایین، زمان چرخه کوتاه، حجم بالا و تولید با کیفیت بالا را دارد. این فرآیند از فشار بالا برای مخلوط کردن رزین‌های مشابه و تزریق آنها به قالب‌های وکیوم شده که از قبل با الیاف تقویت‌کننده و قطعات از پیش تعیین‌شده پر شده‌اند، استفاده می‌کند و از طریق پر کردن قالب با جریان رزین، آغشته‌سازی، پخت و جداسازی قطعات از قالب، محصولات کامپوزیتی به دست می‌آورد. فرآیند HP-RTM می‌تواند قطعات ساختاری کوچک و پیچیده را با تلرانس‌های ابعادی کوچکتر و پرداخت‌های سطحی بهتر تولید کند و به ثبات قطعات کامپوزیتی دست یابد.
فناوری قالب‌گیری پرس غیر داغ
فناوری قالب‌گیری غیر پرس داغ، یک فناوری قالب‌گیری کامپوزیت کم‌هزینه در قطعات هوافضا است و تفاوت اصلی آن با فرآیند قالب‌گیری پرس داغ این است که مواد بدون اعمال فشار خارجی قالب‌گیری می‌شوند. این فرآیند مزایای قابل توجهی از نظر کاهش هزینه، قطعات بزرگ و غیره ارائه می‌دهد، در حالی که توزیع یکنواخت رزین و پخت در فشارها و دماهای پایین‌تر را تضمین می‌کند. علاوه بر این، نیازهای ابزار قالب‌گیری در مقایسه با ابزار قالب‌گیری دیگ داغ بسیار کاهش می‌یابد و کنترل کیفیت محصول را آسان‌تر می‌کند. فرآیند قالب‌گیری غیر پرس داغ اغلب برای تعمیر قطعات کامپوزیتی مناسب است.
فرآیند قالب‌گیری
فرآیند قالب‌گیری عبارت است از قرار دادن مقدار مشخصی از پیش‌پرگ در حفره فلزی قالب، استفاده از پرس با منبع گرما برای تولید دما و فشار خاص، به طوری که پیش‌پرگ در حفره قالب با نرم شدن حرارتی، جریان فشار، پر کردن حفره قالب و پخت قالب، یک روش فرآیندی است. مزایای فرآیند قالب‌گیری عبارتند از راندمان تولید بالا، اندازه دقیق محصول، پرداخت سطح، به ویژه برای ساختار پیچیده مواد کامپوزیت، محصولات به طور کلی می‌توانند یک بار قالب‌گیری شوند و به عملکرد محصولات مواد کامپوزیت آسیبی نمی‌رساند.
فناوری چاپ سه بعدی
فناوری چاپ سه‌بعدی می‌تواند قطعات دقیق با اشکال پیچیده را به سرعت پردازش و تولید کند و می‌تواند تولید شخصی‌سازی‌شده را بدون قالب محقق سازد. در تولید قطعات کامپوزیتی برای پهپادها، می‌توان از فناوری چاپ سه‌بعدی برای ایجاد قطعات یکپارچه با ساختارهای پیچیده استفاده کرد و هزینه‌ها و زمان مونتاژ را کاهش داد. مزیت اصلی فناوری چاپ سه‌بعدی این است که می‌تواند موانع فنی روش‌های قالب‌گیری سنتی را برای تهیه قطعات پیچیده یک تکه از بین ببرد، استفاده از مواد را بهبود بخشد و هزینه‌های تولید را کاهش دهد.
در آینده، با پیشرفت و نوآوری مداوم فناوری، می‌توانیم انتظار داشته باشیم که فرآیندهای تولید بهینه‌تری به طور گسترده در ساخت پهپادها مورد استفاده قرار گیرند. در عین حال، تقویت تحقیقات پایه و توسعه کاربرد مواد کامپوزیتی نیز ضروری است تا توسعه و نوآوری مداوم فناوری پردازش قطعات کامپوزیتی پهپادها ارتقا یابد.
زمان ارسال: ۱۸ نوامبر ۲۰۲۴
