Table of Contents
הבנה של פסולת חומרית ב Hand Layup
שכבת היד נותרה שיטת ייצור מורכבת בשימוש נרחב בשל העלות הנמוכה שלה ואת הגמישות בייצור חלקים מורכבים.עם זאת, ללא תכנון קפדני ותכנון תהליכים, פסולת חומרית יכולה במהירות לנטרל רווחיות.פסולת בשקע יד נופלת לשלוש קטגוריות עיקריות: סיבים, רזרבות יתר, וחוסר יעילות בעבודה.כל אחד משפיע ישירות עלות מחזור.
פסולת סיבים: חתכים, טריינג, וOverlapping
חיזוקים סיבים כגון ארס, גולגולת דחוס, ו קלטות חד-צדדיות באים ברוחב רול סטנדרטי.כאשר גיאומטריה חלק אינה תואמת עם רוחב אלה, חתכים יכולים לקחת בחשבון עבור 15-25% של החומר שנרכש.בנוסף, חומר עודף הוא לעתים קרובות מזור חלקי מרפא כדי להשיג ממדים סופיים וימיים, אם לא מתוכנן בדיוק, יכול ליצור אזורים גדולים יותר, כלומר, ללא מרווחים סטנדרטיים, כדי להפחית באופן משמעותי, עם חלקים מקובעים, עם רמות סטנדרטיים.
Resin Waste: Mixing Excess, Saturation Variability, ו- Runoff
מערכות Resin - בדרך כלל פוליסטר, ויניל אסטר, או epoxy - מעורבים לעתים קרובות אצווה כי על הכמות המדויקת הנדרשת.יחס resin-to-catalyst חייב להיות מדויק, אבל עודף שרף מעורב מרפא לפני היישום הופך פסולת מסוכנת. במהלך השקע, עובדים ליישם מברשת עם מצחצחים, רולרים, או דיווגנים; אפילו משיכה מוביל לנקודות תורפה של מזון איטי יותר, כגון לחץ דם שטוח.
בזבוז עבודה: עבודה, מחיקת זמן, והערכה מחדש
העבודה היא העלות הנסתרת הגדולה ביותר בשקע יד. טכנאים בעלי כוח ירודה לעשות מספר חולות, לחתוך כתמים, או חיפוי סיבים פייסs. Rework בשל גירוד, קמטים, או עצירות גרועה לצרוך שעות שניתן ליישם בחלק הבא.כל מחזור דוחה פסולת חומרית והוצאות עבודה. עיצוב שסימולציות מניחות - לדוגמה, ספירה מינימלית והימנעות מסיבוכים הדוקים ישירות של שעות עבודה.
אסטרטגיות עיצוב עבור עלויות ניכוי
עיצוב יעיל עבור הנחת יד מתחיל בהחלטות גיאומטריה בסיסיות.האסטרטגיות הבאות הוכחו בסביבות הייצור כדי להפחית את הפסולת ואת עלויות ההשתתפות הנמוכות ללא הקרבת ביצועים מכניים.
סטנדרטיזציה של ממדים לזמינות
חומרים של חיזוק מיוצרים ברוחבים ספציפיים: ערכים משותפים הם 50 בשנת (1270 מ"מ), 60 ב. (1524 מ"מ), ו 100 ב. (2540 מ"מ) עבור סחורות זורות של ניצול גולגולתי הם בדרך כלל 50 רחב.
פיזור הגיאומטריה כדי להפחית את טרים ואת העבודה
כל עקומה מורכבת, פינה חדה או כיס עמוק מגביר את הקושי של הנחת סיבים ללא פערים או חפיפות. פיזור צורות אינו אומר תפקוד הקרב; זה אומר בחירת רדיוי המאפשר סיבים להתאים ללא חיתוך פענוחים. רדיוס פינה מינימלי של 2-3 פעמים עובי הלוטמין מומלץ. שטוח או מעוקל בעדינות משטחים המאפשרים שימוש חד פעמיות חד פעמיות, לחסל את הצורך עבור מספר רב של כתמים כי הם לעתים קרובות פחות מורכבים.
אופטימיזציה של Overlaps ו- Seams
יתר על המידה יש צורך להבטיח המשכיות של חיזוק במפרקים, אבל חפיפה מוגזמת יוצרת אזורים עבה, רזין עשיר כי פסולת חומר להוסיף משקל. עיצוב חופפים להיות רק מספיק כדי לפתח את הכוח המשותף הנדרש - בדרך כלל 25-50 מ"מ עבור רוב יישומי הניחו ידיים. השתמש ירכיים staggered על פני plies כדי למנוע יצירת מטוס חלש אחד. כאשר plies משמשים, מפלסת על ידי 25 מ"מ לפחות כדי להפחית את נתיבים נוספים כדי להפחית את הפחתת מצעים.
ספירה פובלית ללא כוח הקרב
יתר על המידה של קשיחות או עובי הוא גורם נפוץ של צריכת חומרים מוגזמת. השתמש בכלים ניתוח להילה - אפילו חישובים פשוטים - כדי לקבוע את המספר המינימלי של פיות הנדרש עבור תיק עומס העיצוב. חלקים רבים נקבעים עם תוספת "גורם בטוח" אשר מוסיף 20-30% יותר סיבים ו resin מאשר צורך. בעוד כמה עובי בטיחות הוא prut, לוח זמנים רציונלי מבוסס על הפצה בפועל על ידי לחץ בפועל יכול לשקול 20 עד 15% זה עדיין לחץ חומר זה עדיין לא פחות או יותר מאשר צורך.
עיצוב נגישות ו- Tool Reach
תכונות ישנות המגבילות את היכולת של טכנאי להציב סיבים וליישם שרף להוביל לעצימות ירודה ולעבודה מחדש.קירות אנכיים עמוקים, תחת חתכים, וערוצים צרים לכפות את השימוש בפסים קטנים של סיבים שקשה להתאים אפילו. עדיפויות של לפחות 3-5 מעלות כדי לאפשר גישה קלה והסרת של החלק המחוספס; שימוש רדיואקטיבי של 6 מ"מ או יותר קל יותר כדי להפחית את הלחץ על ידי לחץ אחיד.
עיצוב ישן ומשטח הכנה
התבנית היא הבסיס של כל תהליך של הנחת יד.עיצוב, איכות פני השטח, ומערכת השחרור משפיעים על יעילות החומרית.
Draft אנג'לס ו-Radi for Minimal Waste
(הטוטה מגבירה את הסיכון של חלק דבק במהלך ההדגמה, אשר יכול לפגוע במלך ודורש תיקון כתמים.טיוטה זווית של 3° היא נקודת התחלה טובה; עבור משיכה עמוקה, עלייה ל 5 מעלות או יותר. Generous Radii - לפחות 3 מ"מ על פינות ו-6 מ"מ על הקצוות הפנימיים - מאפשר סיבים להתאים ללא פיזור.
Smooth Surface מפחיתה את צריכת החזירים
משטח עובש גס מגביר את גרר על סיבים ומלכודות resin ב crevices, יצירת שכבת רסין עשירה כי חייב להיות חולף לאחר תרופה.פולת עובש לברק גבוה (600-800 גריט) וליישם מעילים מרובים של שעווה שחרור או סוכן שחרור חצי-מנטלי מאפשר החלק המחוספס לשחרר באופן נקי עם רזרבה מינימלי שאבדו על פני השטח הנכון גם להפחית את הנאות עבור מחזורים כבדים, וגם לחסוך זמן כבד.
Molds ו-Tas for Flex הפקה
אם משפחה של חלקים מניות תכונות משותפות, לשקול שימוש עובש בסיס עם שילובים משתנים.גישה זו להימנע בניית עובש חדש לחלוטין עבור כל גרסה, צמצום עלויות כלי ואת הפסולת הקשורים למשפט פועל על עובש בקנה מידה מלא.תבניות Modular גם לאפשר השקיה מהירה יותר במהלך אופטימיזציה עיצוב, ומאפשר למהנדסים לחדד את הגיאומטריה לפני ביצוע ייצור.
בחירה חומרית וסוורג
הבחירה של סיבים ושרף יש השפעה ישירה על הדור הבזבוז ועלות היחידה. בחירת חומרים שמתאימים להיקף הייצור ויכולות ניהול הפסולת היא קריטית.
סוג וצורה סיבים: Woven vs. C קצף לעומת Unidirectional
(וואובן) בדים קלים יותר לטפל ולדרדר על צורות מורכבות, לעתים קרובות וכתוצאה מכך פחות פסולת במהלך חיתוך כי הם יכולים להיות ממוקמים בכיוונים מרובים. Czen strand mat מתאים היטב לעקועים אבל יכול לייצר פסולת קצה יותר אם לא לחתוך ביעילות. טייפוניקלים מציעים מומנטום גבוה במשקל, אבל דורש אוריינטציה קפדנית יכול להיות קשה קן ללא פסולת עבור היד, כמו גם לא לחתוך את המיקום של 0 ° CV.
Resin Systems: Polyester, Vinyl Ester ו-Efoxy
חזרות פוליסטר הן הבחירה הנפוצה ביותר עבור חלקי כף יד רגישה עלות.יש להם צפיפות נמוכה יותר מאשר epoxies, אשר מסייע סיבים רטובים במהירות אבל יכול להוביל יותר ניתוק אם השכבה נוטה או אם השרף הוא מוחל יותר מדי ליברלית. Vinyl ester resins מציעים עמידות כימית טובה יותר ועלות מתונה, עם תכונות טיפול דומות לספק תכונות מכניות גבוהות יותר, אבל דורשות יותר מדי.
עלויות-Benefit של Preimpregated לעומת Wet Layup
חומרים טרום-מיושבים עם רסין חלקית - מציעים תוכן רזין מדויק ופסולת רסינה כמעט אפס, אבל הם דורשים קירור והם יקרים יותר באופן משמעותי רגל מרובע.עבור חלקים שבהם התוכן רזין חייב להיות נשלט חזק (למשל, רזולוציה של יישומים), preg עשוי להפחית את העלות הכוללת על ידי חיסול לא תקין עבור חלקים שבהם התוכן תעשייתי, להניח כי יש להניח את זה עדיין מונחה על ידי ירידה במשקל, אם יש צורך בשקית שומן רטוב, אם יש צורך להוסיף, אם יש צורך ברזולוציה גבוהה יותר, אם יש צורך ברזולוציה גבוהה יותר, אם יש צורך ברזולוציה של עלויות חסכונית שומן, אם הוא נמוך יותר, אם יש צורך לשלב את העלות של שומן הוא נמוך יותר, אם יש צורך לשלב את העלות.
תהליכי בקרה ואופטימיזציה של תהליכי עבודה
מעבר לתכנון, את זרימת העבודה של הייצור עצמו יכול להיות מעודן כדי למזער פסולת. שלושה אזורים מניבים באופן עקבי את ההחזר הגבוה ביותר: חיתוך וקן, ניהול רזין, ובדיקה איכותית.
חיתוך נוח ונסיגה
להשקיע בחבילת תוכנה קינון (מני זמינים בעלות נמוכה) כדי לארגן תבניות חלק על רול כדי למקסם את ניצול החומרי.מדריך חיתוך ללא קינון בדרך כלל להשיג 60-70% ניצול; קינון תוכנה יכול לדחוף כי מעל 85%.אם תוכנת קינון אינה אפשרית, ליצור ספריית תבנית של צורות סטנדרטיות ומפעילי רכבת כדי לחתוך חלקים מרובים מקטע יחיד רולר ב-Minimize יוצר הפסד חד-מפסוני.
Rein Mixing and Application Control
(הופנה מהדף Resin המעורב שעולה על הדרישה לחלק אחד הוא לעתים קרובות מופץ לאחר זה ג'ל. השתמש ערכות שרף מראש מותאמות לצריכה הכוללת של חלק אחד. עבור חלקים גדולים יותר, לחשב את המשקל של רזין הנדרש על בסיס משקל סיבים ונפח סיבי היעד - בדרך כלל 30-40% עבור עומס ידיים.
מלכודות ונחישות
פירוק אוויר ושרף עודף, אבל כל צעד מבולע לוקח זמן ויכול ללסחוט שרף כי הופך פסולת. עיצוב רצף השקע כך כי debulking מבוצע רק במרווחים מרכזיים (למשל, כל 3 עד 4 plies) ולא לאחר כל ply. השתמש רולרים משקולות ולא דחפורים ידניים כדי להפעיל לחץ עקבי ולהפחית שרף, אם יש צורך רמות גבוהות יותר של ניקוז, אם הוא מסוגל לפלס חום גבוה יותר.
In-Process Inspection to Catch Waste מוקדם
פגם שנתפס לאחר הריפוי דורש שחיקה, מילוי, והפחתה - כל שלב יוצר פסולת נוספת. יישום בדיקה בזמן אמת: לאחר שכל פיה מוצבת, הטכנאי בודק לקמטים, מתפתל והיערכות נאותה. השתמש בתבנית או הקרנה לייזר כדי לאמת את האוריינטציה מוקדם של קמטים לוקח שניות; תיקון לאחר ה plies הבאות ניתן להוסיף שעות וחומרי פסולת משמעותיים.
טכניקות מתקדמות לצמצום פסולת נוספת
בעוד שיפור עיצוב בסיסי וזרימת עבודה יכול לספק חיסכון משמעותי, כמה טכניקות מתקדמות יכול לדחוף ניצול חומרי אפילו גבוה יותר.
תבניות וStencils עבור חיתוך עקבי
להשקיע בתבניות חיתוך קשיחות (למשל, מ plywood או אקרילי) שמתאימות למתווה החלק המדויק, כולל קצבאות ים.תבניות להבטיח שכל חתכים זהים לציור העיצוב, ביטול הווריאציות שמובילות לגווןים גדולים יותר וגרד.עבור ריצות ייצור חוזרות ונשנות, תבניות לשלם עבור עצמן בפחות מעשר מחזורים על ידי צמצום זמן חיתוך ופסולת חומר.
תכנון לייזר עבור מיקום סיבים יבשים
מערכות הקרנה לייזר מציגות את קווי המתאר של כל אחת ישירות על פני השטח עובש, ומאפשר טכנאים לראות בדיוק היכן להציב חיזוק.זה מבטל את הצורך בסימון כלים ולהפחית שגיאות מיקום.מערכות לייזר הן בעלות יעילה במיוחד עבור צורות מורכבות עם הרבה להקות. בעוד ההשקעה הראשונית היא כמה אלפי דולרים, ההפחתה בפסולת ועבודות מחדש יכול להשיג החזר בפחות משישה חודשים עבור חנויות עשירות.
Vacuum Bagging עם rein Flow
שקית ואקום מעוצבת היטב עם מדיום הפצה שרף וערוץ זרימה מאפשר לשרף להתפוגג באופן שווה, להפחית את הוורציה resin-to-fiber שגורם overapplication. התיק עצמו הוא aconumable, אבל ההפחתה בפסולת resin בדרך כלל מסלקת את העלות החומרית של השקיה.עבור חלקים הדורשים חלקיקים סיבים גבוהים (מעל 50%), תיק ריקינג הוא חיוני כדי להשיג עודף ללא שרף ללא שרף.
אפשרויות ל-High-Volume Parts
אם נפח חלק עולה על כמה מאות יחידות בשנה, לשקול המעבר משקע יד פתוח לתהליך עובש סגור כגון resin transfer עובשing (RTM) או va-sted resin transfer עובשing (VARTM) תהליכים אלה להפחית פסולת סיבים כי preform הוא עובש נטו-shape, ו resin הוא מוזרק בדיוק.למרות עלויות כלי הם גבוה יותר, לכל חלקי פסולת יכול מתחת לרמה נמוכה של ייצור, ולאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, עלות נמוכה של מזון, לאחר מכן, לאחר מכן, כדי לעבור עלות נמוכה, כדי לעבור על פני כדור הארץ, ולאחר מכן, עלות, כדי לעבור עלות מוגבלת, כדי לעבור עלות, כדי לעבור עלות, כדי לעבור עלות של ייצור נמוך.
אימון ופיתוח סקיל
אין כמות של אופטימיזציה עיצובית תהיה יעילה אם טכנאים לא יהיו מסוגלים לבצע את השכבות ביעילות.אימון על הפחתה בפסולת צריך להיות יסודי כמו אימון על בטיחות ואיכות.
נוהל הפעלה סטנדרטי עבור חומר
מסמך השלבים המדויקים לחיתוך, ערימה, חותם, ויישום שרף לכל משפחה.ספק למפעילים הוראות עבודה מאויר המדגישות ממדים קריטיים, אזורי חפיפה, והמטרה של משקל שרף.כאשר כל מפעיל עוקב אחר אותו הליך, צריכת חומרית הופכת לחיזוי ובזבוז ניתן לעקוב נגד קו בסיס.
מניעת שגיאות ו- Root-Cause Analysis
יצירת תרבות שבה טכנאים מדווחים על נושאים קרובים ואירועי פסולת קלים ללא חשש מתגובה. השתמש בדוחות אלה כדי לעקוב אחר פסולת חזרה לתכנון או בעיות פרו-תרבותיות.לדוגמה, אם כמה טכנאים מדווחים כי פינה מסוימת תמיד גשרים, רדיוס העיצוב עשוי להיות צורך להגדיל.
מסקנה
צמצום פסולת חומרית ועלויות בשקע יד אינו פעולה אחת אלא מערכת של אפשרויות שמתחילות בשלב העיצוב והרחבה באמצעות בקרת תהליכים, בחירה חומרית, ואימון כוח העבודה. Standardizing ממדים חלק כדי להתאים רוחב חומרים זמין, לפשט גיאומטריה כדי להפחית את הטרימינג ואת עבודת היד, וקידוד השימוש ב-retching באמצעות מדרון קפדני ויישומים כל לתרום לייצור רזה יותר כמו תוכנת קינון, לייזר, לייזר, ויצרנים מורכבים יותר, במיוחד כדי להפחית את רמות הפעלה מורכבות יותר, כלומר, כלומר, עם רמות הפעלה מופחתות, כלומר, עם רמות מורכבות פחות.