مطبعة ساخنة ذات درجة حرارة عالية تبلغ 315 طن لمعالجة مواد الطيران والفضاء في كندا

تتطلب معالجة مواد صناعة الطيران والفضاء معدات مكابس حرارية تجمع بين ضغط التشكيل العالي، والتحكم المستقر في درجات الحرارة العالية، والتبريد المتحكَّم به. وبالنسبة للمركبات اللدنة بالحرارة المتقدمة وراتنجات درجات الحرارة العالية مثل المواد القائمة على PEEK، يجب أن يحافظ المكبس على نافذة معالجة مضبوطة بدقة طوال مراحل التسخين، والكبس، والتصليد، والتبريد. كما يفرض التشغيل المستمر متطلبات عالية على الاستقرار الهيدروليكي، والعزل الحراري، والتحكم في التبريد، والتوافق مع الأتمتة.

لذلك، بالنسبة لتطبيقات معالجة مواد الطيران في كندا، يجب أن يركز اختيار المعدات على معلمات المعالجة القابلة للقياس بدلاً من حمولة الماكينة وحدها. وتعد دقة الضغط، وتجانس التسخين، ومعدل التبريد، وحجم ألواح الكبس، ومناولة القوالب من الاعتبارات المهمة للغاية.

طلب العميل الكندي مكبساً حرارياً واحداً مخصصاً للمواد الخاصة بصناعة الطيران والفضاء لمعالجة المواد المركبة في درجات حرارة عالية. واشتمل التطبيق على أنظمة الراتنج ذات درجات الحرارة العالية وركائز المركبات اللدنة بالحرارة، مع اشتراط التشغيل المستمر وظروف التصليد القابلة للتحكم.

واحتاج العميل تحديداً إلى معدات تحافظ على نطاق عمل مستقر في درجات الحرارة العالية، وتوفر ضغط تشكيل كافياً لقوالب هياكل الطيران الكبيرة، وتدعم التبريد المتحكم به لتقليل مخاطر التصفح وفقاعات الهواء أثناء معالجة المواد المركبة.

قمنا بتوريد مكبس حراري هيدروليكي بقوة 315 طناً مزود بمحطة هيدروليكية مستقلة ونظام تسخين وتبريد لدرجات الحرارة العالية.

يوفر النظام الهيدروليكي الأساسي أقصى ضغط يبلغ 315 طناً وأقصى ضغط للنظام يبلغ 25 MPa. ويستخدم المكبس أسطوانة رئيسية وفرعية بقطر Ø510 مم، بجسم أسطوانة مطروق وقضيب مكبس من فولاذ 45# المقسّى بالترددات العالية. وتدعم أربعة أعمدة توجيه دقيقة مطلية بالكروم بقطر Ø140 مم الهيكل المتين المكون من أربعة أعمدة وثلاث عوارض.

للتحكم في العملية، تعمل المنزلقة بثلاث مراحل سرعة قابلة للتحديد: 30–50 مم/ثانية للاقتراب السريع، و1–3.5 مم/ثانية للكبس، و4–10 مم/ثانية لفك القالب. كما تم تزويد لوح التسخين السفلي بأسطوانة هيدروليكية للسحب والدفع لتحميل القوالب وتفريغها آلياً، مما يتيح الربط مع خطوط الإنتاج المؤتمتة.

يستخدم نظام التسخين لوحي تسخين بأبعاد 1200 × 1200 مم، بسماكة 120 مم لكل منهما، بالإضافة إلى لوحي عزل بسماكة 60 مم. ويحتوي كل لوح على 18 أنبوب تسخين من النوع 310 بقطر Φ19.8 مم مع تحكم في درجة الحرارة حسب المناطق. ودرجة حرارة التشغيل قابلة للتعديل باستمرار من درجة حرارة الغرفة حتى 500°C، بإجمالي قدرة للنظام تبلغ 180.9 kW.

يتضمن نظام التبريد مبرد صناعي بقدرة 10 أحصنة (7.5 kW) ولوحي ماء تبريد مزدوجي الطبقات بسماكة 60 مم. وينقسم التبريد إلى مرحلتين: تبريد سريع فوق 200°C وتحكم دقيق في درجة الحرارة تحت 200°C. ومعدل التبريد المتوسط المحدد هو 1–3°C/min، بمساعدة الهواء المضغوط.

بعد التركيب، أفاد العميل بأن المعدات استطاعت الحفاظ بثبات على نطاق التشغيل المطلوب في درجات الحرارة العالية. وأتاح الجمع بين العزل الحراري متعدد الطبقات وهيكل التبريد المستقل بقاء عملية تصليد المواد قابلة للتحكم طوال الدورة.

كما أكد العميل أن المكبس لبى متطلبات المعالجة الخاصة بـ الراتنجات الخاصة لدرجات الحرارة العالية وركائز المركبات اللدنة بالحرارة، مما يدعم التشغيل المستمر والمستقر على المدى الطويل.

يوضح هذا المشروع الكندي أن اختيار المكابس الحرارية لصناعة الطيران والفضاء يجب أن يستند إلى التحكم المنسق في الضغط، ودرجة الحرارة، ومعدل التبريد، ومناولة القوالب. وبفضل الضغط الهيدروليكي البالغ 315 طناً، والضبط المستمر لدرجة الحرارة حتى 500°C، وألواح التسخين بأبعاد 1200 × 1200 مم، والتبريد المتحكم به بمعدل 1–3°C/min، يوفر النظام تكويناً دقيقاً وقابلاً للقياس لتطبيقات معالجة مركبات الطيران المعقدة وذات المتطلبات الصارمة.