ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีโดรน การประยุกต์ใช้งานของโดรนจึงมีความสำคัญมากขึ้นวัสดุผสมการใช้วัสดุคอมโพสิตในการผลิตชิ้นส่วนโดรนกำลังแพร่หลายมากขึ้นเรื่อยๆ ด้วยคุณสมบัติที่เบา แข็งแรง และทนต่อการกัดกร่อน วัสดุคอมโพสิตจึงให้ประสิทธิภาพที่สูงขึ้นและอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นสำหรับโดรน อย่างไรก็ตาม กระบวนการผลิตวัสดุคอมโพสิตค่อนข้างซับซ้อนและต้องอาศัยการควบคุมกระบวนการอย่างละเอียดและเทคโนโลยีการผลิตที่มีประสิทธิภาพ ในบทความนี้ จะกล่าวถึงกระบวนการผลิตชิ้นส่วนคอมโพสิตสำหรับโดรนอย่างมีประสิทธิภาพโดยละเอียด
ลักษณะการแปรรูปของชิ้นส่วนคอมโพสิตสำหรับโดรน
กระบวนการผลิตชิ้นส่วนคอมโพสิตสำหรับโดรนต้องคำนึงถึงคุณลักษณะของวัสดุ โครงสร้างของชิ้นส่วน รวมถึงปัจจัยต่างๆ เช่น ประสิทธิภาพการผลิตและต้นทุน วัสดุคอมโพสิตมีความแข็งแรงสูง โมดูลัสสูง ทนต่อความล้าและการกัดกร่อนได้ดี แต่ก็มีลักษณะที่ดูดซับความชื้นได้ง่าย การนำความร้อนต่ำ และความยากในการแปรรูปสูง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องควบคุมพารามิเตอร์ของกระบวนการอย่างเข้มงวดในระหว่างกระบวนการผลิตเพื่อให้มั่นใจในความแม่นยำของขนาด คุณภาพพื้นผิว และคุณภาพภายในของชิ้นส่วน
การสำรวจกระบวนการผลิตที่มีประสิทธิภาพ
กระบวนการขึ้นรูปกระป๋องด้วยการอัดร้อน
การขึ้นรูปด้วยถังอัดร้อนเป็นกระบวนการที่ใช้กันทั่วไปอย่างหนึ่งในการผลิตชิ้นส่วนคอมโพสิตสำหรับโดรน กระบวนการนี้ดำเนินการโดยการปิดผนึกชิ้นงานคอมโพสิตด้วยถุงสุญญากาศบนแม่พิมพ์ วางลงในถังอัดร้อน และให้ความร้อนและอัดวัสดุคอมโพสิตด้วยก๊าซอัดอุณหภูมิสูงเพื่อบ่มและขึ้นรูปในสภาวะสุญญากาศ (หรือไม่สุญญากาศ) ข้อดีของกระบวนการขึ้นรูปด้วยถังอัดร้อนคือ ความดันสม่ำเสมอภายในถัง ความพรุนของชิ้นส่วนต่ำ ปริมาณเรซินสม่ำเสมอ และแม่พิมพ์ค่อนข้างง่าย ประสิทธิภาพสูง เหมาะสำหรับการขึ้นรูปพื้นผิวที่ซับซ้อนขนาดใหญ่ เช่น ผิวภายนอก ผนัง และเปลือกหุ้ม
กระบวนการ HP-RTM
กระบวนการ HP-RTM (High Pressure Resin Transfer Molding) เป็นการปรับปรุงกระบวนการ RTM ให้ดียิ่งขึ้น ซึ่งมีข้อดีคือต้นทุนต่ำ เวลาในการผลิตสั้น ปริมาณการผลิตสูง และคุณภาพสูง กระบวนการนี้ใช้แรงดันสูงในการผสมเรซินและฉีดเข้าไปในแม่พิมพ์สุญญากาศที่เสริมแรงด้วยเส้นใยและวางชิ้นส่วนแทรกไว้ล่วงหน้า จากนั้นจึงได้ผลิตภัณฑ์คอมโพสิตผ่านกระบวนการเติมเรซิน การอัดฉีด การบ่ม และการถอดออกจากแม่พิมพ์ กระบวนการ HP-RTM สามารถผลิตชิ้นส่วนโครงสร้างขนาดเล็กและซับซ้อนได้ด้วยความคลาดเคลื่อนของขนาดที่น้อยลงและพื้นผิวที่เรียบเนียนกว่า รวมถึงได้ชิ้นส่วนคอมโพสิตที่มีความสม่ำเสมอ
เทคโนโลยีการขึ้นรูปที่ไม่ใช้ความร้อน
เทคโนโลยีการขึ้นรูปโดยไม่ใช้ความร้อน (Non-hot-press molding) เป็นเทคโนโลยีการขึ้นรูปวัสดุคอมโพสิตต้นทุนต่ำในอุตสาหกรรมชิ้นส่วนอากาศยาน ความแตกต่างหลักจากกระบวนการขึ้นรูปด้วยความร้อนคือ การขึ้นรูปวัสดุโดยไม่ต้องใช้แรงดันภายนอก กระบวนการนี้มีข้อดีอย่างมากในด้านการลดต้นทุน การผลิตชิ้นส่วนขนาดใหญ่เกินไป ฯลฯ ในขณะเดียวกันก็รับประกันการกระจายตัวของเรซินที่สม่ำเสมอและการบ่มที่แรงดันและอุณหภูมิต่ำกว่า นอกจากนี้ ความต้องการเครื่องมือขึ้นรูปยังลดลงอย่างมากเมื่อเทียบกับเครื่องมือขึ้นรูปด้วยความร้อน ทำให้ควบคุมคุณภาพของผลิตภัณฑ์ได้ง่ายขึ้น กระบวนการขึ้นรูปโดยไม่ใช้ความร้อนมักเหมาะสมสำหรับการซ่อมแซมชิ้นส่วนคอมโพสิต
กระบวนการขึ้นรูป
กระบวนการขึ้นรูปคือการใส่พรีเพรกจำนวนหนึ่งลงในช่องแม่พิมพ์โลหะ จากนั้นใช้เครื่องอัดที่มีแหล่งความร้อนเพื่อสร้างอุณหภูมิและความดันที่เหมาะสม ทำให้พรีเพรกในช่องแม่พิมพ์อ่อนตัวลงด้วยความร้อนและแรงดัน จนเต็มช่องแม่พิมพ์และเกิดการแข็งตัว ข้อดีของกระบวนการขึ้นรูปคือ ประสิทธิภาพการผลิตสูง ขนาดผลิตภัณฑ์แม่นยำ ผิวเรียบเนียน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผลิตภัณฑ์วัสดุคอมโพสิตที่มีโครงสร้างซับซ้อน สามารถขึ้นรูปได้ในครั้งเดียวโดยไม่ทำให้คุณสมบัติของผลิตภัณฑ์วัสดุคอมโพสิตเสียหาย
เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ
เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ สามารถประมวลผลและผลิตชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูงและมีรูปทรงซับซ้อนได้อย่างรวดเร็ว และสามารถผลิตชิ้นงานเฉพาะบุคคลได้โดยไม่ต้องใช้แม่พิมพ์ ในการผลิตชิ้นส่วนคอมโพสิตสำหรับโดรน เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ สามารถใช้สร้างชิ้นส่วนแบบบูรณาการที่มีโครงสร้างซับซ้อน ช่วยลดต้นทุนและเวลาในการประกอบ ข้อได้เปรียบหลักของเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ คือ สามารถก้าวข้ามข้อจำกัดทางเทคนิคของวิธีการขึ้นรูปแบบดั้งเดิม เพื่อเตรียมชิ้นส่วนที่ซับซ้อนแบบชิ้นเดียว ปรับปรุงการใช้ประโยชน์จากวัสดุ และลดต้นทุนการผลิต
ในอนาคต ด้วยความก้าวหน้าและนวัตกรรมทางเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่อง เราคาดหวังว่ากระบวนการผลิตที่ได้รับการปรับปรุงให้เหมาะสมยิ่งขึ้นจะถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตโดรน ในขณะเดียวกัน ก็จำเป็นต้องเสริมสร้างการวิจัยพื้นฐานและการพัฒนาการประยุกต์ใช้ของวัสดุคอมโพสิต เพื่อส่งเสริมการพัฒนาและนวัตกรรมอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีการแปรรูปชิ้นส่วนคอมโพสิตสำหรับโดรน
วันที่เผยแพร่: 18 พฤศจิกายน 2024

