Bij het testen van composietmaterialen wordt algemeen erkend dat positieve resultaten afhangen van de precisie en kwaliteit van de monsters.
Dit betekent dat als uw monsters consequent worden geproduceerd volgens de strengste normen (dit betekent goede oppervlakteafwerking, parallelliteit en loodrechtheid), uw testresultaten de werkelijke eigenschappen van het geteste materiaal zullen weerspiegelen. Als uw monsters echter van slechte kwaliteit en onregelmatig zijn, kan dit een negatief effect hebben op uw resultaten, wat leidt tot afgekeurde batches, dubbel werk en dus tijd- en geldverspilling.
Bij een van onze klanten was het productieproces voor composietmonsters met complexe geometrieën afhankelijk van externe leveranciers die traditionele snij- en nabewerkingsprocessen gebruikten. Dit was tijdrovend, duur en inconsistent.
De productie van deze monsters is aanzienlijk verbeterd door de aankoop van de COMPCUT PCR 300 precisie composiet snijmachine. Monsters met complexe geometrieën kunnen nu snel en kosteneffectief intern geproduceerd worden, met consistente precisie en een ongeëvenaarde afwerkingkwaliteit.
De uitdaging
Onze klant levert test- en evaluatieservices voor composietmaterialen aan klanten in diverse geavanceerde technische sectoren, waaronder lucht- en ruimtevaart, de automobielindustrie, de scheepsbouw, hernieuwbare energie en onderzoek en ontwikkeling. Naarmate de vraag toenam, moest het bedrijf monsters met complexere geometrieën produceren.
Traditioneel werd het snijden van deze complexe geometrieën uitbesteed aan externe bewerkingsbedrijven die hun CNC-freesmachines doorgaans gebruikten om metalen te bewerken en daarom niet bekend waren met de eigenschappen van composietmaterialen. Niet alleen gedragen composietmaterialen zich anders dan metalen tijdens het bewerken, ze zijn ook moeilijk te klemmen en produceren grotere hoeveelheden fijn stof dat de bewegende delen van standaard CNC-apparatuur kan binnendringen en beschadigen.
Over het algemeen is het bewerken van composietmateriaal daarom niet populair bij CNC-gebruikers, wat voor een aantal problemen zorgde bij onze klant, niet in het minst door de trage doorlooptijden, die konden resulteren in een vertraging tot drie weken voor de start van het testen.
Onze klant vertraagde niet alleen het end-to-end proces voor zijn klanten, maar had ook weinig controle over de gebruikte snijprocessen en kon niet reageren op externe problemen zoals machinestoringen of andere vormen van vertraging. Als er monsters met openingen nodig waren, gebruikte onze klant een handboormachine, wat langere insteltijden en meer afval betekende. Doe hier zelf mee met de COMPCUT-uitdaging.
De oplossing
Onze klant investeerde in een COMPCUT PCR 300 composietsnijmachine en installeerde deze compacte machine in hun laboratorium. De COMPCUT PCR 300 stelde hen in staat om een volledige reeks monsters met complexe geometrieën intern te produceren. Na ontvangst van de COMPCUT PCR 300 was het potentieel voor het verbeteren van de procesefficiëntie meteen duidelijk.
Aanvankelijk kreeg onze klant de benodigdheden en programma’s die nodig waren om een reeks standaard testgeometrieën te maken. Dankzij onze ondersteuning en training zijn ze nu in staat om het proces en de programma’s aan te passen om zelf op maat gemaakte geometrieën te bewerken. Onze klant trainde snel verschillende gebruikers en had de machine binnen enkele dagen operationeel. Het inbegrepen tooling pakket maakte snelle bewerking mogelijk van V-notch preparaten volgens ASTM D5379/D7078 en halter preparaten volgens ISO 527-2 en ASTM D638.
De Compcut PCR 300 snijmachine is een all-in-one oplossing voor het bewerken van composietmateriaal, waarmee alle soorten monsters kunnen worden gemaakt volgens specificaties zoals ASTM D5766, ASTM D6484, ASTM D5961, … Het volledig afgesloten productiegebied van de machine zorgt voor een veilige en schone werkomgeving, beschermd tegen spatten en stof, zodat gebruikers met vertrouwen kunnen werken.
De snelheid waarmee materialen nu gesneden kunnen worden voordat ze getest worden, heeft de doorlooptijden aanzienlijk verkort en dure uitbesteding overbodig gemaakt. Het proces dat eerder weken in beslag nam om monsters testklaar aan te leveren, neemt nu slechts enkele uren in beslag, dankzij de mogelijkheden van de Compcut PCR 300. De PCR 300 heeft niet alleen het volledige monstervoorbereidingsproces gestroomlijnd, maar heeft het ook betrouwbaarder gemaakt, omdat het niet langer afhankelijk is van derden om deze uiterst belangrijke testmonsters op regelmatige basis te produceren.
De unieke PCR technologie, met werksnelheden tot 50.000 tpm, maakt het mogelijk om monsters te snijden met een ongeëvenaarde precisie en oppervlakteafwerking. Terwijl uitbestede monsters werden geproduceerd door machinisten die geen ervaring hadden met composietmaterialen op frezen die ontworpen waren om metalen te bewerken, kan de PCR serie gebruikt worden door technici die gespecialiseerd zijn in composieten. Dit getuigt van de snijprecisie van de machine.
Conclusie
Sommige productieprocessen met composietmaterialen vereisen voorgeschreven testen van batches met monsters met complexe geometrieën. Als de batch de test niet doorstaat, kan het ontwerp onnodig worden aangepast of kan de specifieke productierun met die batch worden afgebroken. Dit is een zeer kostbaar resultaat, en daarom zijn nauwkeurige tests zo belangrijk. De nauwkeurigheid van de testresultaten is afhankelijk van het gebruik van proefstukken van hoge kwaliteit die een hoge mate van oppervlakteafwerking, parallelliteit en loodrechtheid bezitten.
Traditioneel vereist de productie van deze monsters een hoog vaardigheidsniveau wegens het gebruik van CNC-machines die ontworpen zijn om metalen te snijden in plaats van composieten. Dit is een langzaam en duur proces dat niet op prijs wordt gesteld door machineoperators, omdat resten van composieten deze machines kunnen beschadigen. Bovendien moeten veel monsters na het snijden met de hand worden afgewerkt om de juiste oppervlakteafwerking en nauwkeurigheid te bereiken.
COMPCUT’s reeks PCR producten is speciaal ontwikkeld voor het snijden van complexe geometrieën in composietmaterialen en levert consistent testklare preparaten rechtstreeks van de machine. Het gebruik van een COMPCUT PCR 300 heeft onze klant in staat gesteld om de productie van monsters met complexe geometrieën in huis te halen, met de mogelijkheid om monsters op maat te bewerken volgens de eisen van de klant. Dankzij COMPCUT’s expertise in het bewerken van composieten is de PCR 300 ontworpen om een grote verscheidenheid aan materialen te snijden, waaronder koolstofvezelversterkte kunststof (CFRP) en keramische matrix composieten (CMC), maar ook thermoplastische composieten en glasvezelversterkte kunststoffen (FRP). Complexe geometrieën kunnen nu in verschillende maten worden gesneden, waardoor ze sneller naar verschillende teststations kunnen worden overgebracht.
Het stroomlijnen van de monsterproductie heeft onze klant in staat gesteld om zijn activiteiten te versnellen, met name het produceren van afschuif- en trekproefmonsters, wat resulteert in snellere doorlooptijden voor klanten en tegelijkertijd de interne efficiëntie van het bedrijf verbetert.
Gerelateerde berichten
Van handmatig snijden tot automatisering: de overstap van universiteit van Nottingham naar de COMPCUT ACS 300
COMPCUT, de gespecialiseerde divisie van Sharp & Tappin die geavanceerde snij- en bewerkingsoplossingen voor composieten ontwerpt en produceert, is onlangs geprezen door de Universiteit van Nottingham voor het leveren van ultieme prestaties en veiligheid in geavanceerde snijoplossingen voor composieten aan haar Composites Research Group. De universiteit kocht de COMPCUT ACS 300 in februari eerder dit [...]
Compcut precisiesnijmachines op het scherpst van de snede
Succes bij het CTE In navolging van ons recente artikel om composiet materialen van de hoogste kwaliteit te beoordelen als onderdeel van de Compcut uitdaging, blijven de verwezenlijkingen van het Sharp & Tappin team met hun assortiment composiet snijmachines groeien. Zo hebben ze onlangs een accreditatie ontvangen van Composite Test and Evaluation (CTE). Opnieuw een [...]
Keramische matrix-composieten snijden: hoe moet dat?
Enige tijd geleden werkte onze leverancier Sharp & Tappin nauw samen met het materiaaltestteam van het National Composites Centre (NCC) in Bristol om een serie snijtesten uit te voeren op monsters van composietmaterialen met keramische matrix (CMC). De uitdaging was om een serie snijtesten uit te voeren met de nieuwe Compcut snijmachine van Sharp & [...]