บทความ
30 พฤษภาคม 2565 เวลา 6:03
การทดแทนฟิลม์แว็คคั่มแบบใช้แล้วทิ้ง (vac bagging) ด้วยถุงแบบที่นำมาใช้ใหม่ได้ ในวงการคอมโพสิต กำลังได้รับความนิยมมากขึ้น เนื่องจากผู้ผลิตทราบดีว่ามันสามารถคืนทุนได้ภายใน 3 รอบการผลิต ข้อเท็จจริงนี้ทำให้เกิดคำถามว่าเหตุใดวงการคอมโพสิตและ วงการข้างเคียงยังคงไม่ยอมรับความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีนี้?
เวลาเกิดการเปลี่ยนแปลง มักมีคนที่ต้อต้านและ คนที่สนับสนุนอยู่เสมอ มีลูกค้าที่รู้สึกว่าหากถุงซิลิโคนนั้นดีเท่าที่โฆษณาแล้วทำไมทุกคนยังไม่ใช้มัน? มีข้อแย้งมากมายที่จะไม่เปลี่ยนไปใช้ซิลิโคน เช่น กลัวการเปลี่ยนแปลง ดีเกินความจริง ซัพพลายเออร์ถุงแว็คแสร้งว่าการประหยัดต้นทุนไม่สำคัญ กลัวว่าทักษะในการบรรจุถุงจะล้าสมัย เป็นต้น แต่มันก็เหมือนกับการเปลี่ยนแปลงทางประวัติศาสตร์ที่ค่อนข้างใหม่อย่างการถ่ายภาพฟิล์มไปเป็น ดิจิทัล. ตัวอย่างเช่น Kodak Ilford และ Fuji อาจมีความคิดที่คล้ายคลึงกันเมื่อการถ่ายภาพและกล้องดิจิตอลเข้าสู่ตลาด ดูเหมือนว่าอุตสาหกรรมฟิล์มทั้งหมดจะกลายเป็นของเก่าซ้ำซากภายในชั่ว"ข้ามคืน"
ในทำนองเดียวกัน โทรศัพท์ Nokia ประสบกับการสูญเสียการครองตลาดหลังจากเป็นที่หนึ่งในโทรศัพท์มาอย่างยาวนาน เพราะ iPhone ของ Steve Jobbs ที่เปลี่ยนแปลงตลาดมือถือของ Nokia ในชั่วข้ามคืนผ่านนวัตกรรมของ Apple และแอพพลิเคชั่นบนโทรศัพท์
ถุงซิลิโคนซึ่งใช้ซ้ำได้กำลังเปลี่ยนแปลงอุตสาหกรรมคอมโพสิต โดยซิลิโคนได้กลายเป็นหนึ่งในทางเลือกที่เป็นไปได้มากที่สุด RTM และ LRTM ซึ่งเป็นการผลิตแบบแม่พิมพ์ต้นทุนสูง รวมถึงเป็นทางเลือกแทน ถุงแวบรรจุถุงสูญญากาศแบบใช้ครั้งเดียวทิ้งที่ไม่มีประสิทธิภาพ ประตูแห่งการเปลี่ยนแปลงกำลังเปิดออกและผู้ที่รู้สึกว่าเป็นเพียงแฟชั่นอาจคิดเช่นนั้นด้วยอันตรายทางการค้าของตนเอง
การใช้ถุงการผลิตแบบใช้ซ้ำได้ มีมานานกว่า 7 ปีแล้ว และโดยเป็นที่รู้จักในฐานะอุปกรณ์เสริมสำหรับ RTM และ LRTM (แม่พิมพ์ปิด) มานานกว่าสองทศวรรษครึ่ง เรารู้สึกถูกต้องอย่างยิ่งในการนำข่าวดีมาว่าถุงการผลิตแบบใช้ซ้ำได้มีบทบาทสำคัญ และกลายเป็นตัวเลือกกระบวนการผลิตอีกทางหนึ่ง ปัญหาหลักที่นี่คือบริษัทผู้ผลิตแม่พิมพ์ที่ใช้ RTM และ LRTM แบบโมลปิด รวมทั้งการฉีดเรซิ่นแบบ ถุงแว็คคั่มแบบดั้งเดิม อาจสูญเสียในการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่นี้
เพื่อให้ชัดเจนอย่างแท้จริงในการบรรยายนี้ เราชี้ให้เห็นว่าไม่มีการอ้างว่าเมมเบรนสูญญากาศที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้นั้นเป็นกระบวนการทางเลือกในการขึ้นรูปแบบครอบจักรวาลเพื่อทดแทนกระบวนการ RTM , LRTM หรือกระบวนการ Infusion แบบเดิม อย่างไรก็ตาม ในแต่ละกรณีสามารถทำได้ด้วยต้นทุนที่ต่ำลง เนื่องจากการประหยัดวัสดุและแรงงานอย่างมาก และค่าตัดจำหน่ายเครื่องมือที่ลดลง ข้อเสีย หากพิจารณาว่าเป็นข้อเสียในทุกกรณีจริง ๆ ก็คือ ผิวทั้งสองข้างของชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปไม่ได้เรียบอย่างสมบูรณ์แบบด้วยวิศวกรรม แต่มีเพียงผิวเดียว |
ลูกค้าทั่วโลกต่างพอใจกับผลลัพธ์ของการนำเทคโนโลยีเมมเบรนแบบใช้ซ้ำได้มาใช้
ลูกค้าของ Poly-Matrix Llc ที่มีความก้าวหน้าอย่างมาก ดีลเลอร์ชาวฮังการีของเราอุตสาหะในการปั้นถังขนาดใหญ่มากเกือบ 50 ตร.ม. ด้วยเรซิน 130 กก. ใน 20 นาทีต่อนัด ลูกค้าคิดอย่างรอบคอบและออกแบบระบบจัดการและยกเมมเบรน เพื่อให้เมื่อวางเส้นใยทั้งหมดแล้ว ชายสองคนสามารถลดระดับลงและปิดผนึกเมมเบรนที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ภายในเวลาไม่ถึง 15 นาทีก่อนที่จะดำเนินการเชื่อมต่อเรซินและกระบวนการแช่ สิ่งที่น่าสนใจคือ เครื่องปั้นนี้ใช้ระบบป้อนเรซินในตัวโดยใช้ท่อนำเรซิ่น Morphing™ ของเราที่มีความยาวการกระจาย รวมทั้งกิ่งก้าน รวมทั้งหมด 35 ม. สิ่งเหล่านี้ช่วยขจัดความจำเป็นในการลอกชั้นและใช้เวลานาน สิ้นเปลือง และยากที่จะเอาฟีดเรซินพันเกลียวแบบใช้ครั้งเดียวที่บริโภคแล้วออกได้ยาก
ผลลัพธ์ของการใช้ Morph feeds คือไม่มีหลักฐานการป้อนเรซินชุบแข็งหลังจากแข็งตัวที่ด้านหลังของชิ้นส่วน เนื่องจากช่องในเมมเบรนจะส่งสัญญาณให้แบนกับลามิเนตเมื่อเรซินเหลวเติมในช่องไฟเบอร์ |
แล้วข้อดีหลัก ๆ ที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้คืออะไร? แรกๆ อยู่ได้นานแค่ไหน.? เยื่อสุญญากาศแบบใช้ซ้ำได้สามารถใช้งานได้มากกว่า 1200 ครั้งตามที่รายงานโดย Pipeco Sdn Bhd. ในประเทศมาเลเซีย ภายในอายุการใช้งาน จำเป็นต้องบำรุงรักษา ZERO หรือจำเป็นต้องใช้สารปลดปล่อยหรือการปรับพื้นผิวใหม่ เพียงอย่างเดียว เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องมือที่เข้าคู่กับ RTM /LRTM แบบแข็งหรือกึ่งแข็ง หมายความว่าภายในอายุการใช้งาน การกำจัดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาจะเท่ากับต้นทุนทั้งหมดของการใช้เครื่องมือเมมเบรนแบบใช้ซ้ำได้อย่างง่ายดาย ( เฉลี่ยประมาณ 160 ปอนด์/ตร.ม. (21 ดอลลาร์สหรัฐฯ/ ฟุต 2) และเวลาสร้างเฉลี่ย 2 ชั่วโมงการทำงานต่อ m2 (10ft2))
เมมเบรนที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้มีความสามารถที่น่าทึ่งในการจัดการรูปทรงการขึ้นรูปที่ซับซ้อน หมายความว่ามีความปลอดภัยในสุญญากาศอย่างราบรื่น แม้ในรูปแบบเชิงลบที่สำคัญ/อันเดอร์คัต ซึ่งนำเข้าสู่ลีกประสิทธิภาพของตนเอง |
Auto Styling Truckman Group ได้พัฒนากระบวนการเพื่อให้ได้การขึ้นรูปแบบ one-shot ของหลังคารถซึ่งต้องใช้แม่พิมพ์ที่ซับซ้อนซึ่งแบ่งออกเป็น 7 ส่วน การใช้เมมเบรนที่ขึ้นรูป 3 มิติแบบไร้รอยต่อเพียงแผ่นเดียวช่วยให้สามารถฉีดได้ในครั้งเดียว นอกจากนี้ พื้นผิวภายในจะเกาะติดกับโฟลว์โค้ตได้ดีโดยไม่ต้องมีการขัด การออกแบบเครื่องมือแบบแยกส่วนต้องมีการซีลหน้าแปลนเพื่อให้มีสุญญากาศระหว่างซีลและเคลือบเจล เพื่อป้องกันการเคลือบเจลที่อาจเกิดขึ้นก่อนปล่อย |
สามารถวางเมมเบรนที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้บนแพ็คไฟเบอร์แบบแห้งในขั้นตอนที่ต่อเนื่องกัน ซึ่งหมายความว่ามีโอกาสน้อยที่จะรบกวนพรีฟอร์มของไฟเบอร์แบบแห้งและดันออกจากที่ ข้อกังวลนี้เป็นคุณลักษณะที่สำคัญอย่างยิ่งสำหรับเส้นใยแห้งบนผนังแม่พิมพ์แนวตั้ง
เมมเบรนแบบใช้ซ้ำได้สามารถจัดการกับการโหลดไฟเบอร์แพ็คที่แตกต่างกันได้อย่างแม่นยำและรูปแบบแกนกลางโดยไม่ต้องกังวล เช่นเดียวกับกรณีของเครื่องมือประเภท RTM กึ่งแข็ง ซึ่งมักจะไม่ทำงานเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงในการไหลที่คาดการณ์ไว้ หากผู้ใช้เปลี่ยนกำหนดเวลาการจัดวางหรือแย่กว่านั้นคือมีข้อมูลก่อน- วัสดุแกนกลึงสำหรับเลย์เอาต์แซนวิช
เราไปต่อได้ แต่ที่แน่ชัดคือคำกล่าวอ้างที่ได้เปรียบดังกล่าวเป็นความจริงโดยสิ้นเชิงและพิสูจน์ได้จากประสบการณ์ของช่างปั้นหลายคน
NISSAN SERENA FRONT END ผลิตในแม่พิมพ์แยก 8 ส่วนที่ซับซ้อนโดยการใช้ VPI
CTIM – ผู้ผลิตชิ้นส่วนรถยนต์ชั้นนำของมาเลเซียเลือกใช้ระบบ Vacuum Press Infusion สำหรับรุ่น Serena MPV ส่วนหน้ารุ่นใหม่จาก Nissan และปรับแต่งโดย Hoshino Impul Co., Ltd ,
Raymond Siew กรรมการผู้จัดการของ CTIM กล่าวว่า "ความสำเร็จของการผลิตแม่พิมพ์เป็นส่วนที่ซับซ้อนดังกล่าวในกระบวนการ VPI ของแม่พิมพ์ปิดโดยใช้เมมเบรนสูญญากาศที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ ได้นำเราไปสู่การพัฒนาและการผลิตชิ้นส่วนแอโรไดนามิกอัตโนมัติอื่นๆ อีกจำนวนมาก เราบรรลุความสม่ำเสมอมากขึ้นจากการดำเนินการวางด้วยมือแบบเดิมของเราด้วยความเร็วในการผลิตที่มากขึ้นและขนาดสุทธิเกือบและการขึ้นรูปที่มีการสูญเสียต่ำ” CTIM ได้รับการฝึกอบรมใน VPI โดยศูนย์ SIFT ด้านเทคนิคของมาเลเซียซึ่งนำโดย TK Lim ในเมือง Cheras กรุงกัวลาลัมเปอร์
|
ความใส่ใจในรายละเอียดและความเป็นเลิศทางเทคนิคของ CTIM ในการผลิตเป็นชุด ซึ่งในความเห็นของเราได้นำไปสู่ชิ้นส่วนประกอบการขึ้นรูปของเหลวแบบปิดที่ซับซ้อนที่สุดที่เราเคยพบเห็น
Henry Nicolson-cole ผู้จัดการโครงการที่ Norco Composites กล่าวว่าสำหรับพรีเพก 'กระบวนการ debulking' ซึ่งต้องดึงสูญญากาศโดยรอบเพื่อรวมชั้นก่อนที่จะย้ายไปยังขั้นตอนถัดไปอย่างรุนแรงทำให้กรณีที่เป็นประโยชน์สำหรับเยื่อซิลิโคนที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้จากทั้งสองคุณภาพ และมุมมองด้านต้นทุน
ชิ้นส่วนพรีเพกบางชิ้นอาจต้องใช้การดีบักจำนวนมาก (ประมาณหนึ่งดีบักทุกๆ 3-4 ชั้น) โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับงานหม้อนึ่งความดันที่ไม่ได้ใช้งานซึ่งไม่สามารถใช้แรงดันหม้อนึ่งความดัน 6 บาร์เพื่อรวมเข้าด้วยกันได้ แล้วนำมาใช้ใหม่ทั้งหมดมีความสำคัญมากขึ้น ทันใดนั้น การคืนทุนบนเมมเบรนซิลิโคน แม้กระทั่งก่อนที่เวลาทำงานของมนุษย์จะลดลงอย่างเห็นได้ชัดหลังจากผ่านไปประมาณ 6 ส่วน ยิ่งรูปร่างซับซ้อนมากขึ้นเท่าใด กระบวนการเยื่อแผ่นสูญญากาศที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ก็จะยิ่งมีประสิทธิภาพมากขึ้น เมมเบรนยังสามารถใช้เป็นตัวช่วยการบ่มขั้นสุดท้าย และช่วยให้มุมหรือรายละเอียดอื่นๆ เข้มขึ้นเฉพาะจุดที่อาจเกิดการบริดจ์ "บรรจุถุง" ได้โดยใช้การบรรจุถุงแบบใช้แล้วทิ้งทั่วไป ACC Silicone VBS26-35 ที่ใช้มีความร้อนสูงสุด 240C |
Sean Conneely ผู้จัดการฝ่าย Tooling for Formashape / White Water Composites ในเมืองคีโลว์นา รัฐบริติชโคลัมเบีย ประเทศแคนาดา อธิบายว่าพวกเขาใช้ระบบเยื่อแผ่นที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ตั้งแต่ปี 2013 โดยเริ่มจากขนาดเล็กและใช้แม่พิมพ์เหล่านี้ในสายการผลิต 12 แม่พิมพ์ โดยแต่ละแผ่นมี 2 แผ่น 200 ชิ้นส่วนที่ซับซ้อนต่อสัปดาห์โดยใช้ระบบ โดยมีทั้งหมด 9600 ชิ้นตลอดโปรแกรมของลูกค้าโดยไม่ทำสำเนาเครื่องมือใดๆ
Formashape มองว่าเทคโนโลยีนี้มีบทบาทมากกว่าการผลิต LRTM แบบดั้งเดิม ด้วยการพัฒนาเมมเบรนแบบใช้ซ้ำได้ล่าสุดบนแผงพื้นผิวขนาดใหญ่มากสำหรับโครงการหอสื่อสารในรัฐบริติชโคลัมเบีย การควบคุมอัตราส่วนเรซินต่อไฟเบอร์ที่สอดคล้องกันของระบบการขึ้นรูป VPI ที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้พิสูจน์แล้วว่าให้ความหนาและน้ำหนักที่แน่นอนจากชิ้นส่วนหนึ่งไปยังอีกส่วนหนึ่ง "เราทิ้งแค่ส่วนแรกของเราจริง ๆ เพราะมันเป็นแบบฝึกหัดการเรียนรู้ด้วย" คอนนีลีกล่าว " เมื่อเราหมุนหมายเลขในกระบวนการ เราสร้างรูปร่างที่ไม่ซ้ำกันขนาดใหญ่มาก 50 แบบ จากแม่พิมพ์ที่แตกต่างกัน 5 แบบ โดยแต่ละส่วนถูกปล่อยออก ไม่ต้องการการตกแต่งส่วนท้ายอื่นใดนอกจากการตัดแต่งเล็กน้อยและการทำดัชนีรู นอกจากนี้ เรายังทำสำเร็จด้วยคนงานเพียง 4 คนเท่านั้น |
ปัจจุบัน บริษัทใช้วัสดุที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้กับทุกอย่าง ตั้งแต่รูปทรงสไลเดอร์น้ำที่ซับซ้อนขนาดเล็ก ไปจนถึงเรือแพขนาดใหญ่ และการขี่ท่อนซุง "ความเรียบง่ายในการผลิตชิ้นส่วนที่สม่ำเสมอโดยแบ่งส่วนกับพนักงานที่มีทักษะโดยเฉลี่ยและการประหยัดที่สามารถให้ได้นั้นดีเกินกว่าจะผ่านพ้นไปได้" Formashape มีแนวโน้มที่จะใช้เมมเบรนสร้างซิลิโคนที่มีมูลค่ามากกว่าหนึ่งตันในปี 2018 เพียงก้าวเดียว ซึ่งก้าวไปข้างหน้าอย่างมากจาก 120 ลิตรที่ใช้ไปในปี 2013
Dartford Composites Ltd ในสหราชอาณาจักรเริ่มใช้ซิลิโคน resuasables เมื่อ 2 ปีที่แล้ว Mark Silvestor กรรมการผู้จัดการ อธิบายในขณะที่พนักงานเริ่มสงสัยเกี่ยวกับคุณค่าของมัน เมื่อพวกเขาใช้มัน พวกเขาตระหนักว่ามันใช้งานได้ง่ายกว่ามากขนาดไหน ปริมาณสินค้าต่อวันจะขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เราหล่อเปลือกที่นั่งมากกว่า 5,000 รายการในเรซินทนไฟระดับหนึ่งโดยใช้แม่พิมพ์แข็ง 10 ชิ้นและแม่พิมพ์ซิลิโคน 6 ชิ้น คนสองคนกำลังปั้น 30 รายการต่อวันโดยมีอัตราการปฏิเสธต่ำกว่า 1.5% และการปฏิเสธเหล่านั้นโดยทั่วไปแล้วสามารถบันทึกได้ คนสองคนที่ใช้แม่พิมพ์เหล่านี้เป็นพนักงานที่ไม่มีทักษะและไม่มีเครื่องเคลือบบัตรที่มีประสบการณ์ แม่พิมพ์ฐานได้รับการบำบัดด้วย PMR เป็นประจำทุกสัปดาห์ ไม่จำเป็นต้องรักษาซิลิโคน ของเสียถือเป็นประโยชน์หลักเมื่องานถูกตั้งค่าอย่างถูกต้อง แต่ละที่นั่งมีขยะเพียง 150 กรัมเท่านั้น |
Wrightbus ในไอร์แลนด์เหนือได้รวมเอาการวางด้วยมือหรือ LRTM ไว้ด้วยกันในการผลิตชิ้นส่วนคอมโพสิตสำหรับภายนอกและภายในของผลิตภัณฑ์ ความชอบของบริษัทคือการผลิตชิ้นส่วนทั้งหมดในกระบวนการขึ้นรูปแบบปิดเนื่องจากข้อดีที่นำมา อย่างไรก็ตาม เนื่องจากต้นทุนเครื่องมือ เป็นไปได้เฉพาะกับชิ้นส่วนจำนวนจำกัดเท่านั้น ซึ่งปริมาณและอายุการใช้งานที่คาดไว้จะสร้างกรณีธุรกิจที่เหมาะสม
ด้วยเทคโนโลยีเมมเบรนซิลิโคนซึ่งพวกเขาได้รวมไว้ตั้งแต่ปี 2014 ได้ช่วยให้พวกเขาสามารถแปลงชิ้นส่วนจำนวนมากขึ้นเป็นการขึ้นรูปแบบปิดเนื่องจากต้นทุนและความเร็วที่เป็นประโยชน์ในการผลิตของพื้นผิว B โดยเมมเบรนซิลิโคนอย่างรวดเร็วได้นำมา นอกจากนี้ ยังสามารถซ้อนส่วนต่างๆ เข้าด้วยกันได้ ซึ่งทำให้เกิดประโยชน์ด้านต้นทุนและผลผลิตที่เพิ่มขึ้น การบรรจุถุงแบบใช้ซ้ำได้ได้กลายเป็นกระบวนการขึ้นรูปปิดอันดับหนึ่งในโรงงานผลิตคอมโพสิตในไอร์แลนด์ และพวกเขาคาดการณ์ว่าแนวโน้มนี้จะยังคงเติบโตต่อไป |
Alan Harper, Alan Harper Composites , February 2018.