A korszerű gépészeti szerkezetek a múlt század közepéig túlnyomó részben a különböző acélötvözetek voltak. A repülőgép fejlesztések kezdetén a könnyűség elérésére jellemző volt a fa és textilszerkezetek használata, amit 1920-tól a könnyűfémek (AL) váltottak fel.

Az 1970-es évektől az elektronikai berendezések alkalmazásával a gépek teljesítménye gyorsan növekedett. A teljesítmények további növelését azonban a nehéz acélötvözetek szilárdsági tulajdonságai nem tették lehetővé. A könnyű, nagy specifikus mechanikai tulajdonságú kompozitok egyre szélesebb körű használatával a teljesítmények ugrásszerű növelése vált lehetővé. Az energia-csökkentés és a környezetvédelem is a könnyű, nagy teljesítményű szerkezeti anyagok egyre szélesebb körű alkalmazását motiválja.

Kompozitot két vagy több lényegesen különböző tulajdonságú anyagból, az erősítő szálakat, részecskéket tervezett elrendezéssel mátrixba (polimer, kerámia, fém) ágyazva készítik. A kompozitokban a kiinduló anyagok elkülönülve maradnak, a mátrix a szálakkal a nagy fajlagos felületén kapcsolódnak. A komponensek előnyös tulajdonságainak érvényesítésével új, a felhasználási igényeknek megfelelő, kiváló tulajdonságú szerkezeti anyagok készíthetők. A kompozit erősítőként nagyobb volumenben az üvegszálat, míg a kulcsfontosságú területeken a szénszálat használják.

A szénszál ipari alkalmazása 1970-től kezdődött, túlnyomó részben PoliAkrilNitril (PAN) szintetikus szálból (prekurzor) állítják elő (~95% széntartalom). A feszes szálakat első lépésben kemencéken átvezetve oxidálják (~250 ⁰C) (OPAN), második lépésben hidrogén közegben szenesítik (~1500 ⁰C) (szénszál), további magasabb hőmérsékletű (3000⁰C) kemencén átvezetve grafitszál készíthető.

A kemencékből kilépő szálak felületét aktiválják, kémiai anyagokat visznek fel a további feldolgozás, a mátrixszal kapcsolódás elősegítésére. A sodratlan filament szálkábelt (Tow) keresztcséve formában kiszerelik. A kábeleket, a szálszámmal (K→1000) (2K, 3K, 6K 12K 24K → kis kábel, vagy 50K, 300K → nagy kábel) jelölik. A szénszál a száltengely irányába elrendezett méhsejt alakú szénrácsokból áll.

Egy szénrács sík a Grafén (2004), amely 0,3 nm vastagságú, kimagaslóan nagy szilárdságú és nyúlású. Az egy szénrács alkotta csőforma a Nanotube. A Grafén és a Nanotube a kompozitok erősítésére és az elektronikai alkalmazások területén ígéretes jövő előtt állnak.

A szálas formájú anyagok (az átmérőhöz viszonyított hosszúság nagyságrendekkel nagyobb, a szálátmérő csökkentésével a volumenhez viszonyított fajlagos szálfelület növelhető) mechanikai tulajdonságai a tömbformához viszonyítva megnövekszik. A szilárdság növekedését a polimerek esetén a folyékony anyagból a szálhúzást követően a lehűlési szakaszban a nyújtással a láncmolekulák a száltengely irányba rendeződése adja, de nyúlás csökken. Az üveg és a fémek szálforma kialakításával a nagyobb szilárdság a megszilárdulás közbeni nyújtással és a nagy fajlagos szálfelületen az egyenletesebb hűtéssel érhető el.

A szálak hajlékonyak (különösen a kis átmérőjűek), emiatt jól alakíthatók, a bonyolultabb szerkezetek a forgácsoláshoz viszonyítva olcsóbban, egyszerűbben alakíthatók ki. A szénszál sűrűsége ρ = 1,8 g/cm³, átmérője d = 7 μm, specifikus szilárdsága 10-szerese az acélnak (σ*= 200 – 350 km), kis nyúlásának (ε% = 1-1,5) köszönhetően nagy merevségű. A specifikus mechanikus tulajdonságokkal a különböző fajsúlyú (sűrűségű) szerkezeti anyagok reálisan összehasonlíthatók, a szilárdságot, a merevséget az anyag súlyára (tömegére) vonatkoztatják (km) a mérnöki gyakorlatban korábban használt felületre vonatkoztatás helyett (Pa).

A szénszál az elektromosságot és a hőt vezeti. Törékeny, feldolgozására, kezelésére sajátos technológiákat fejlesztenek.

A szerkezet nagy merevségének elérésére a kompozitokban a szálak egyenes helyzetére törekednek (NCF – None Crimped Fabric), a kábeleket fektetik. A szálak egyenes elrendeződésén túlmenően a kábelek a felhasználási igényeknek megfelelően irányítottan fektethetők (UD – egyirányú, BD – kétirányú, MD – többirányú), és a kezelhetőség elősegítésére a síkba fektetett anyagot összekapcsolják, stabilizálják.

Sajátos technológia a kábel terítése, amely a szálak mátrixszal átitatását elősegíti, az egyenletesebb szálelrendeződés kialakítása, a szövetben a fonalrendszer kereszteződése kisebb görbületű. Átlátszó mátrixba ágyazással dekorációs célú eszközök gyártására is kiváló lehetőséget biztosít.

A megfelelően kialakított és elrendezett szálstruktúrát a folyékony mátrixba (hőre keményedő vagy hőre lágyuló) ágyazzák, átitatják és kikeményítik. A kompozit gyártását, a szálak folyékony mátrixszal átitatására a végterméktől függően többféle eljárást (tekercselés, pultrúzió, vákuum infúzió, RTM, 3D nyomtatás, stb.) dolgoztak ki.

A kompozitok könnyű anyagok (ρ = 1,4 – 2 g/cm³), a mechanikai tulajdonságok (erősítő szál fajtája, elrendezése, a mátrix anyaga, a szál mátrix aránya, mag szerkezet beillesztése (hab, méhsejt, balsafa, stb.) az igénybevételeknek megfelelően alakíthatók ki.

A kompozitok könnyű, bonyolult kialakítású szerkezetek gyártását teszik lehetővé, kiváló lengéscsillapítók, kifáradással szemben ellenállók. A filament kábel erősítésű szálak a mechanikai igényeknek megfelelő irányba helyezhetők el, emiatt nagyobb értékű szerkezetek gyártását teszik lehetővé. A rövid szálerősítő, hőre lágyuló mátrixú szálak fröccsöntéssel bonyolult szerkezetek olcsó gyártását teszik lehetővé, de a mechanikai jellemzők értékei alacsonyabbak.

A szénszál árának csökkenése, a kompozit gyártási technológiák fejlődésének köszönhetően egyre több területen gazdaságosan alkalmazhatók.

A szénszál erősítésű kompozitok (CFRP – Carbon Fiber Reinforced Polymer) főbb felhasználási területe:

• a nagy értékű űr-, repülő- és hadiipar,
• sporteszközök,
• ipari felhasználás széleskörű, gyorsan növekvő, nagy volumenű.

Szélenergia gazdaságos hasznosítására a széllapátok méretét (Lapáthossz l=140 m, Teljesítmény P = 18 MW) növelik. A széllapátra ható nagy erők okozta deformáció, a széllapát súlyának csökkentésére a lapátokat UD (egy irányba fektetett) szénszál erősítésű kompozitokkal merevítik.

Hidrogén hajtás estén a nagy nyomású hidrogén tartályt (p = 700 bar) szélkábellel körültekerve (1 kg H₂ gázhoz 10 kg szánszálat használnak) szilárdítják, ezáltal a tartály súlynövekedése mérsékelhető.

Járművek területén a prémium kategóriájú autókban egyre nagyobb volumenben több irányba fektetett (MD) CFRP-t alkalmaznak a nagyobb fajlagos energiaelnyelés megvalósulására. A szénszál és a szénszálas kompozit is törékeny, de a rideg törésnél a roncsolódási közbeni ütközési erőcsúcs kisebb, mint a fémek kihajlása estén.

Jelenleg a polimer mátrixú kompozitok gyártási mennyisége 12,7 Mt/év, az évenkénti növekedés 6% körüli.  A szénszál erősítésű kompozitok a kimagasló tulajdonságaiknak köszönhetően a 10%-ot is meghaladja.

A szénszál fejlesztésében, gyártásában Japán járt az élen, a szénszál és kompozit gyártásában Japán, USA és Európa (Nyergesújfalu) járt az élen. Napjainkban a szénszál gyártása, feldolgozása területén Kína válik dominánsá.

A kiragadott alkalmazási példák is jól mutatják, hogy a kompozitok alkalmazása fényes jövő előtt áll, nagy volumenű, széleskörű használatra számíthatnak.

szerzők: dr Papp-Vid Dóra – Szabó Rudolf, Óbudai Egyetem Rejtő Sándor Könnyűipari és Környezetmérnöki Kar

Ha feliratkozik a Műszaki Magazin Hírlevelére, sosem marad le a híreinkről! További friss híreket talál a Műszaki Magazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!

The post A könnyű jövő appeared first on Műszaki Magazin.

Az új Eplan Platform 2022 verziót könnyű kezelhetőség és nagy teljesítmény jellemzi.

Az Eplan Platform 2022 egy újonnan tervezett felhasználói felületetet, továbbfejlesztett munkafolyamatokat és a kiegészítő felhőszolgáltatásokkal kapcsolatos további új funkciókat tartalmaz. Ez látható az integrált szalagsávokon, amely jelentősen javítja a felhasználói ergonómiát. Az új, intuitívabb felhasználói felület a közös nemzetközi felhasználói koncepciókhoz igazodik, megkönnyítve ezzel a szoftver használatát. Összességében tehát egyszerű használat és nagy teljesítmény jellemzi.

A szoftverfejlesztés során az egyik világos cél az volt, hogy optimalizálja az adatcserét a partnerek között. Az olyan felhőalkalmazások, mint az Eplan eBuild, az eManage és az eView további lendületet adnak az Eplan Platform keretében megvalósuló teljesen új együttműködési formáknak. A felhőalapú szoftvermegoldások hozzáadott értéke jelentősen javítja az együttműködést a vállalatok és ügyfeleik, partnereik és beszállítóik között.

Digitaliziált munkafolyamatok

Az Eplan fejlesztői a munkafolyamatokra összpontosítottak és arra törekedtek, hogy javítsák az együttműködést a teljes ipari értéklánc mentén. Ennek oka az, hogy a CAE-megoldások, mint például az Eplan Platform, általában nagyon mélyen integrálódnak a vállalati stratégiákba, évekkel előre részét képezik a befektetési döntéseknek.

Interdiszciplináris tervezés – az előzetes tervezéstől az elektrotechnikán és a fluidtechnikán át a szerelőlap-készítésig és a kapcsolószekrény-gyártásig – mindez most könnyebb és áttekinthetőbb.

EPLAN Data Portal

A megfelelő termékadatok kiválasztása a műszaki tervezésben gyakran időigényes. Az Eplan Data Portal megújult felhasználói felülettel és továbbfejlesztett keresési algoritmusokkal azonban minden eddiginél könnyebbé és gyorsabbá teszi ezt a folyamatot. A legújabb fejlesztések mind a felhasználók, mind az alkatrészgyártók számára előnyösek.  Az EPLAN Data Portal az ePULSE felhőkörnyezetben érhető el egy egyszerű regisztráció után.

EPLAN eMANAGE

A projektek gyorsan és biztonságosan feltölthetőek az Eplan felhőkörnyezetébe, majd az EPLAN eMANAGE segítségével közvetlenül megoszthatóvá és elérhetővé válhatnak a projektben résztvevő partnerek számára, a jogosultságok kiosztása mellett. A projektben bekövetkezett változásokat minden résztvevő láthatja, így a dokumentáció mindig aktuális lesz a projekt teljes életciklusán át, sőt az üzemeltetés és karbantartás során is.

Előfizetéses modell

Az Eplan Platform 2022 kizárólag előfizetéses modellben érhető el, ami az alacsony belépési árak és az egyéni szoftverhasználat rugalmasabb tervezési lehetőségei révén minimalizálja a befektetési kockázatot. Az előfizetéses konstrukcióra történő áttérés az érvényes szoftverkövetéssel rendelkező ügyfelek számára is jó alternatíva lehet.

Összefoglalás

Az Eplan Platform 2022 intuitívabb, rugalmasabb és összességében termelékenyebbé teszi a cégeket. Számos kísérő termékkel és megoldással – például az Eplan Partner Programmal és az Eplan felhőalapú kiegészítő szoftvertermékeivel – integrálva a cégek jobban együttműködhetnek az ügyfelekkel, partnerekkel és beszállítókkal.

EPLAN Software & Service GmbH Fióktelep

wwww.eplan.hu

The post EPLAN Platform 2022 appeared first on Műszaki Magazin.

AZ OMRON új i4L SCARA kompakt robotja kiváló teljesítményt nyújt a legalacsonyabb tulajdonlási összköltség (Total Cost of Ownership = TCO) mellett. Az i4L kiváló minőséget, méretezhetőséget, megelőző karbantartási opciót és integrálási rugalmasságot biztosít, jelentősen megelőzve ezzel versenytársait. Kompakt kialakításának és kis méretének köszönhetően egyszerűen, bármilyen egyéb alkatrész vagy konzol nélkül felszerelhető egy asztalra vagy egy falra. Kompakt kialakításának és rugalmas programozhatóságának köszönhetően az i4L számos robotalkalmazáshoz, többek között digitális termékek összeszereléshez is ideális.

Az i4L az alapzatán található egyedi Ethernet csatlakozónak köszönhetően egyszerű integrációt kínál, a maximális üzemidőről pedig az interaktív karbantartási riasztások és a színes belső világítás gondoskodik. Az állapotjelző fény segítségével gyorsabban és hatékonyabban diagnosztizálhatók a problémák, így a termékből az életciklusa minden szakaszában a maximumot lehet kihozni. Nagy sebességű, ismétlődő jellegű alkalmazásokhoz ideális, ráadásul három mozgástartományban – 350, 450 és 550 mm – is elérhető.

„Az OMRON nagy erőfeszítéseket tett annak érdekében, hogy ügyfeleink fejlett és rugalmas gyártási környezetet valósíthassanak meg robotikai technológiáink segítségével”

– mondta Motohiro Yamanishi, az OMRON Industrial Automation Company, robotikai üzletfejlesztési projekt vezérigazgatója, majd hozzátette:

„Az új i4L SCARA robot kulcsfontosságú szerepet tölt majd be e kezdeményezés egy lépéssel való előremozdításában, versenyképes teljesítményt és megbízhatóságot kínálva az ügyfeleknek, megfizethető áron. Az i4L SCARA biztonságosan automatizálja az anyagmozgatási műveleteket. Ez a terület az ipari robotoknak köszönhetően világszerte rohamos fejlődésnek indult a különböző iparágakban, és a módszert nem csupán a munkaerőhiány okozta kihívások leküzdésére, hanem a koronavírus globális terjedésével kapcsolatos kockázatok kezelésére is alkalmazzák.” 

„A gyors ütemű gyártási környezetek gyorsaságot és rugalmasságot követelnek meg. Az OMRON i4L SCARA típusú robotjai segíthetnek a vállalatoknak megoldani ezt a problémát, mivel napi 24 órában képesek fáradhatatlanul, pontosan és biztonságosan dolgozni ugyanabban a környezetben, mint az emberek”

– mondta Tom Mathias, az OMRON Robotics and Safety Technologies elnök-vezérigazgatója.

Az i4L SCARA néhány főbb jellemzője:

• Egyszerű integráció: Az i4L kompakt kialakításával és kis méretével egyszerű integrációt kínál. A vízszintes (asztali) vagy függőleges (fali) felszerelés további adapterek vagy konzolok nélkül megoldható. A csatlakozókábelek átvezethetők a rögzítési felületen, vagy akár azzal párhuzamosan is elvezethetők.
• Maximális üzemidő: Az i4L a gyorsabb problémadiagnosztikának köszönhetően segít maximalizálni a rendelkezésre állást. Egyedi és jól látható, színes LED-es belső világítása lehetővé teszi a megelőző karbantartást, valamint a robot aktuális állapota is egyszerűen leolvasható.
• Teljesítmény: Az i4L kiváló mozgékonyságot és ismételhetőséget biztosít a könnyebb igénybevételre tervezett SCARA robot számára, így biztosítva a szükséges teljesítményt. Több robot telepítésekor az egyszerű integrációnak és szinkronizálhatóságnak köszönhetően egyszerűsödik a beállítási folyamat és rövidebb a beprogramozáshoz szükséges idő.
• Termelékenység: Az OMRON a hagyományos SCARA robotot fejlesztette tovább a munkahelyi termelékenység növelése érdekében. Az i4L sebessége elősegíti az anyagkezelés felgyorsítását, és hozzájárul az anyagköltségek csökkentéséhez, miközben felszabadítja az emberi erőforrásokat a termelékenység maximalizálásához szükséges egyéb feladatok számára.

Kiegészítő funkciók:

• 5 kg-os teherbíró képesség
• 350 mm-es, 450 mm-es és 550 mm-es mozgástartomány
• Tömeg 350 mm-es/450 mm-es változat esetén = 15 kg
• Tömeg 550 mm-es (180 mm-es szár) változat esetén = 16,38 kg
• Tömeg 550 mm-es (350 mm-es szár) változat esetén = 16,52 kg

További tudnivalókat a http://industrial.omron.eu oldalon talál.

The post Az OMRON bemutatja az újgenerációs i4L SCARA robotsorozatot appeared first on Műszaki Magazin.