第一篇:先进复合材料主要制造工艺和专用设备
先进复合材料主要制造工艺和专用设备
中国航空工业第一集团公司科技发展部 郝建伟
中国航空工业发展研究中心 陈亚莉
先进复合材料具有轻质、高强度、高模量、抗疲劳、耐腐蚀、可设计、成型工艺性好和成本低等特点,是理想的航空结构材料,在航空产品上得到了广泛应用,已成为新一代飞机机体的主体结构材料。复合材料先进技术的成熟使其性能最优和低成本成为可能,从而大大推动了复合材料在飞机上的应用。一些大的飞机制造商在飞机设计制造中,正逐步减少传统金属加工的比例,优先发展复合材料制造。本文旨在介绍在复合材料制造过程中所涉及到的主要工艺和先进专用设备。复合材料在飞机上的应用
随着复合材料制造技术的发展,复合材料在飞机上的用量和应用部位已经成为衡量飞机结构先进性的重要标志之一。复合材料在飞机上的应用趋势有如下几点:(1)复合材料在飞机上的用量日益增多。
复合材料的用量通常用其所占飞机机体结构重量的百分比来表示,世界上各大航空制造公司在复合材料用量方面都呈现增长的趋势。最有代表性的是空客公司的A380客机和后续的A350飞机以及波音公司的B787飞机。A380上复合材料用量约30t。B787复合材料用量达到50%。而A350飞机复合材料用量更是达到了创纪录的52%。复合材料在军机和直升机上的用量也有同样的增长趋势,近几年得到迅速发展的无人机更是将复合材料用量推向更高水平。
(2)应用部位由次承力结构向主承力结构发展。
最初采用复合材料制造的是飞机的舱门、整流罩、安定面等次承力结构。目前,复合材料已经广泛应用于机身、机翼等主承力结构。主承载部位大量应用复合材料使飞机的性能得到大幅度提升,由此带来的经济效益非常显著,也推动了复合材料的发展。(3)在复杂外形结构上的应用愈来愈广泛。
飞机上用复合材料制造的复杂曲面制件也越来越多,如A380和B787飞机上的机身段,球面后压力隔框等,均采用纤维铺放技术和树脂膜渗透(RFI)工艺制造。(4)复合材料构件的复杂性大幅度增加,大型整体、共固化成型成为主流。
在飞机上大量采用复合材料的最直接的效果是减重,复合材料制件采用共固化、整体成型技术,能够成型大型整体部件,明显减少零件、紧固件和模具的数量,减少零件装配,从而有效地降低制造成本。
(5)复合材料的制造手段和先进专用设备得到迅速发展和广泛应用。
传统的复合材料制造技术自动化程度低,复合材料制件的质量不稳定,分散性大,可靠性差,生产成本居高不下,无法生产大型和复杂的复合材料制件。飞机结构尺寸的不断增加使大尺寸复合材料制件的制造工艺变得极为重要。
近年来,出现了各种各样的自动化程度较高的制造技术,如纤维铺放、树脂膜转移成型/渗透成型、电子束固化等技术。随之研制并得以工业化应用的先进、高效、低成本专用设备也层出不穷,如三维编织机、全自动铺带设备和丝束铺放设备等。这些高效自动化设备显著提高了复合材料生产效率和制件内部质量,降低了成本,使复合材料性能最优化和低成本并存成为可能。
复合材料制造工艺及主要设备 复合材料成型是一个比较复杂的过程。随着各种新工艺、新技术的涌现,复合材料制造工艺已成为复合材料加工制造的关键,涵盖的技术面广、技术含量高,涉及的成本份额占总成本的80%以上。
根据用途、批量、市场等要求的不同,航空航天用复合材料产品的成型工艺采用了手工铺层、半自动成型、全自动成型以及液体成型等技术。下面就生产中主要涉及的工艺方法和主要设备加以重点说明。
(1)手工铺层。
目前,手工铺层仍是被广泛使用的传统成型方法,甚至像B-2轰炸机以及一些通用飞机的制造也采用了大量的手工铺层工序。因为这些产品的定货量往往是一位数,而质量要求很高。手工铺贴方法的优点是可使蒙皮厚度有大的变化,进行局部加强,嵌入接头用的金属加强片,形成加强筋和蜂窝夹芯区等。
目前,手工铺层使用了许多专用设备来控制和保证铺层的质量,如复合材料预浸料自动剪裁下料系统和铺层激光定位系统等,即采用专门的数控切割设备来进行预浸料和辅助材料的平面切割,从而将依赖于样板的制造过程转变为可根据复合材料设计软件产生的数据文件进行全面运作的制造过程。
手工铺层的缺点是要求铺层人员有很高的技艺和施工经验,手工铺贴费工费时,因此效率低、成本高(占总成本的1/4),难以适应大批量生产和大型复杂复合材料制件的生产要求。因此,在60年代初,在手工铺层复合材料实施几年之后,就开发了自动铺带(ATL)技术。
即使在美国,人工铺带也仍然采用,这是美国 Liberty Aerospace的工人正在操作
(2)自动铺带(ATL)。
自动铺带技术采用有隔离衬纸的单向预浸带,其裁剪、定位、铺叠、辊压均采用数控技术自动完成,由自动铺带机实现。多轴龙门式机械臂完成铺带位置的自动控制,铺带头上装有预浸带输送和切割系统,根据待铺放工件边界轮廓自动完成预浸带的铺放和特定形状位置的切割。预浸带在加热状态时,在压辊的压力作用下铺叠到模具表面。
自动铺带机根据铺放制件的几何特征可分为平面铺带和曲面铺带两类。随着自动铺带设备、编程、计算机软件、铺带技术以及材料的进一步发展,自动铺带的效率变得更高,性能更可靠,操作性更友好。与手工相比,先进铺带技术可降低制造成本的30%~50%,可成型超大尺寸和形状复杂的复合材料制件,而且质量稳定,缩短了铺层及装配时间,工件近净成型,切削加工及原材料耗费减少。目前,最先进的第五代铺带机是带有双超声切割刀和缝隙光学探测器的十轴铺带机,铺带宽度最大可达到300mm,生产效率可达到手工铺叠的数十倍。
自动铺带机要成型复杂双曲率型面,需采用窄带,工作效率会降低,而一台铺带机的价格需要3~5百万美元,成本太高。由此,Hercules率先开发了自动丝束铺放(ATP)设备。(3)自动丝束铺放(ATP)。
自动丝束铺放技术结合了自动铺带和纤维缠绕技术的优点,铺束头把缠绕技术所用的不同预浸纱束独立输送和铺带技术所用的压实、切割、重送功能结合在一起,由铺束头将数根预浸纱束在压辊下集束成为一条宽度可变的预浸带,然后铺放在芯模表面,铺放过程中加热软化预浸纱束并压实定型。
与自动铺带相比,自动铺丝束技术可以成型更复杂的结构件,材料消耗率低,是自动化制造技术的顶峰,ATP设备对复合材料的重要性相当于铣床对金属材料结构的重要性。它是介于自动缠绕与自动铺带之间的一种铺层方法,特别适于复杂构件的制造。自动铺放技术的基础是铺放机的设计与开发。
以美国辛辛那提机床公司Viper纤维铺放机系统为例。Viper纤维铺放系统将缠绕、特型铺带及计算机控制结合起来,自动生产需要大量手工铺层的复杂零件,从而缩短铺层及装配时间,由于工件近净成型,切削加工及原材料耗费减少。
沃特公司制造波音787的23%的机身,其中包括5.8m×7m的47段及4.3m×4.6m的48段,采用了来自辛辛那提公司的自动铺放机Viper6000。制造时,将东丽的3900系碳/环氧无纬带铺叠在大的筒形旋转模具上,模具由互锁的芯轴组成,筒形件铺成后放在23.2m×9.1m的、世界上体积最大的热压罐中固化。目前,自动丝束铺放机已可铺放窄带及宽带丝束。预浸丝束/带的机器人自动铺放已成为高性能纤维增强复合材料结构的一种强力高效技术。它是机电装备技术、CAD/CAM软件技术和材料工艺技术的综合集成,包括:自动铺放装备技术、预浸丝束/带切割技术、铺放CAD技术、铺放CAM技术、预浸丝束/带技术、自动铺放工艺技术、铺放质量控制、模具技术、成本分析及控制和一体化协同数字化设计技术等,具有高效率、高质量、高重复性和低成本等优点。
Viper6000大型ATP机,代表了当今自动丝束铺放最高水平
(4)热压罐固化成型。
热压罐固化成型是航空航天复合材料结构件传统的制造工艺,它有产品重复性好、纤维体积含量高、孔隙率低或无孔隙、力学性能可靠等优点。热压罐固化的缺点主要是耗能高以及运行成本高等。而目前大型复合材料构件必需在大型或超大型热压罐内固化,以保证制件的内部质量,因此热压罐的三维尺寸也在不断加大,以适应大尺寸复合材料制件的加工要求。目前,热压罐都采用先进的加热控温系统和计算机控制系统,能够有效地保证在罐内工作区域的温度分布均匀,保证复合材料制件的内部质量和批次稳定性,如准确的树脂含量、低或无空隙率和无内部其他缺陷。这也是热压罐一直沿用至今的主要原因。
(5)复合材料液体成型。
复合材料液体成型已是十分普及的工艺,它是以树脂转移成型(RTM)为主体,包括各种派生的RTM技术,大约有25~30种之多,其中,RTM、真空辅助RTM(VARTM)、真空辅助树脂注射成型(VARI)、树脂膜熔浸成型(RFI)和树脂浸渍成形(SCRIMP)被称为RTM的5大主要成型工艺,也是目前应用最多的RTM工艺。
RTM的优点是成品的损伤容限高,可成型精度高、孔隙率小的复杂构件及大型整体件。RTM成型的关键是,要有适当的增强预形件以及适当黏度的树脂或树脂膜。RTM要求树脂在注射温度下的黏度值低,第一代环氧树脂的粘度要求在500cps(0.5Pa·s)以下,以前对于较大尺寸的构件要求树脂黏度低于250cps(0.25Pa·s),RTM工艺的主要设备是各种树脂注射机和整体密闭型模具。
随着新型增强材料结构的不断创新,编织技术和预成形体技术与RTM技术相结合,形成了新的工艺发展和应用方向。如采用三维编织技术将增强材料预制成3D结构,然后再与RTM工艺复合,也可将纤维织物通过缝纫或粘结的方法,直接预制成制件形状,再采用RTM工艺成型复合材料。
例如,EADS军用飞机公司为B787后机身段制造的后压力隔框,它是一个半球形的整体隔框,插在增压的机身47段及非增压的48段及尾段之间,它是用VARTM制造的,尺寸大约为4.3m×4.6m,波音787是首架具有复合材料后压力隔框的飞机。该隔框的制造得益于Cytec公司的树脂熔渗膜系统。韧化的复合材料有顶级阻燃/烟/毒性能,可以取消防火层,从而比传统的树脂熔渗法制得的结构轻。而波音787机身的大部分隔框则采用了碳纤维树脂膜熔渗RFI技术制造,复合材料隔框用碳纤维复合材料抗剪箍连接在机身蒙皮上,由于设计及成本上的原因,少数部位仍采用钛合金及铝合金隔框。
(6)隔膜成型。
隔膜成型原是一种为热塑性复合材料开发的成型工艺,后发现用于热固性复合材料具有很广泛的用途。它具有成型过程中纤维不易滑动、不易产生皱褶的特殊功效,非常适用于加工大型飞机机翼前梁的C形截面。在近年推出的A400M等大型飞机前梁C形截面中,已广泛采用了这种工艺方法。
为成型出C形截面,预形件从铺带机上卸下送到由英国Aeroform公司提供的热包膜成型机设备上成型。为便于抽真空,预形件应夹在两个由俄亥俄州的杜邦电子技术公司提供的Kapton聚酰亚胺薄膜之间。薄膜之间抽真空,然后从零件上面进行红外加热,直到1h内将温度升到60℃。这样可以保证即使在梁根部的最厚截面中心,也可均匀加热到同一温度。然后缓缓对两薄膜间层合板加压,而在轻质模具上形成梁的内表面。这个C形截面可在30min内缓慢成型之后,去掉Kapton薄膜。
在欧洲推出的ALCAS计划中,这种成型方法已成为加工飞机前梁的一种典型工艺方法。(7)复合材料制件加工、装配及无损检测。
复合材料制件成型后,需要进行机械加工,包括外形尺寸加工、钻孔等,要求具有很高的加工质量。复合材料制件属于脆性各向异性材料,常规的加工方法不能满足复合材料加工质量要求。传统切割方式在加工纤维材料时具有以下缺点:切割速度慢、效率低;复合材料制件属于易变形材料,切割精度难以保证;在切割高韧性材料时,刀具和钻头等磨损快、损耗大;加工复合材料层合板时易发生分层破坏等。因此要求复合材料生产需配备大型自动化高压水切割机、超声切割设备和数控自动化钻孔系统等专用设备,以满足复合材料制件经加工后无分层磨损且符合装配尺寸精度的要求。
大型机翼蒙皮层合板一般采用大型高压水切割机进行净形切割,世界上最大切割机的床身为36m×6.5m,由Flow International公司制造。这种磨粒喷水切割机可以快速切割厚的层合板而不致产生层合板过热,25mm厚的层合板可以0.67m/min速度切割,对6mm薄的层合板,切割速度可以高达3m/min,厚的蒙皮可以0.39m/min速度切割。
超声切割设备将超声振动能量加载在切割刀具上,可有效地分离纤维材料的边界,从而有效解决上述传统切割方法带来的问题。超声切割技术的切割质量优良,具有无毛刺、无刀具磨损、无碳化材料、切割力小、不易造成分层,切割速度快、精度高等特点。已经在国外航空企业内得到广泛的应用。
随着飞机的金属结构逐渐向复合材料结构转移,复合材料制造的自动化显得日益重要。而自动化程度较高的装配技术尤其显得重要。复合材料的使用使飞机机体有可能采用大型整体结构件制造,如787最后总装只进行六大部件的对接,即前机身、中机身、后机身、机翼、水平安定面和垂直尾翼。这些整体大部件使装配过程中避免使用传统巨型工装,而更多地采用便携式工具。飞机结构件的移动不采用龙门吊车。
柔性装配、自动钻铆等先进技术集成应用于复合材料大型部件的自动装配中。飞机柔性装配技术考虑作为装配对象的航空产品本身特征,基于飞机产品数字化定义,通过飞机柔性装配流程、数字化装配技术、装配工装设计、装配工艺优化、自动定位与控制技术、测量、精密钻孔、伺服控制、夹持等实现飞机零部件快速精确的定位和装配,可减少装配工装的种类和数量,提高装配效率和装配准确度,提高快速响应能力,缩短飞机装配周期,增强飞机快速研制能力。它是一种能适应快速研制、生产及低成本制造要求、满足设备和工装模块化可重组的先进装配技术。如B787的复合材料机翼结构件的移动采用了自动化导引车等柔性装配技术。
自动钻铆机广泛应用于复合材料大型部件的自动装配,如A380机翼装配采用了自动化可移动钻孔设备。这些钻削设备与传统金属材料钻削设备的本质区别在于,为保持铆钉孔周围的结构完整性,要求钻孔时无分层,因此制孔一般要用硬质切削刀具,采用多步钻孔法。鉴于复合材料的制造方法不同,其可切削加工性也各异。例如,编织结构为“十”字形花样的织物,比单向排列的织物带易切削,后者的磨损力更大且易产生分层、钻孔时有纤维未切到的问题。因此,根据复合材料构件不同的成型方式,应选择不同的钻削参数、材料及形状的钻头。
意大利自动钻铆机
复合材料制件无损检测设备主要需要配置大型超声C扫描设备和X光无损检测设备。此外,激光剪切摄影及激光超声检测也是主要发展方向。在超声检验技术方面最重要的进展之一是相控阵检验的开发。相控阵超声检验与传统超声检验相比,改进了探测的概率,并明显加快了检验速度。
传统的超声检验要用许多个不同的探头来作综合性的体积分析,而相控阵检验用一个多元探头即可完成同样的结果。这是由于每一个元素探头可以进行电子扫描和电子聚焦,每一元素探头的启动有一个时间上的延迟。其结果是合成的超声束的入射角可加以变化,焦点深度也可以变化,这就是说体积检验的速度可以比传统法快得多。因为用传统法时,探头必须适时更换,而且必需多路传输才能得出不同的入射角和焦点深度。此外,相控阵探头可提供更宽的覆盖范围,从而比传统探头有更高的生产效率。(8)复合材料数字化设计制造一体化。
复合材料零件成型独特的工艺特点决定了它在设计制造方面与金属零件有很大差异,而且更加复杂。
复合材料构件数字化设计制造以复合材料设计/制造平台和附和材料数字化制造设备为软硬件基础。改变了传统复合材料的设计/制造方式,采用数字量形式对产品进行全面描述和数据传递,实现了设计与制造之间的无缝集成。
复合材料设计软件与现有CAD系统的集成为设计/制造复合材料构件提供了有力平台。包括初步设计、工程详细设计、制造详细设计和制造输出4个阶段。
复合材料构件数字化制造过程包括预浸料下料、铺层铺放、固化等工序,目前复合材料构件数字化制造主要体现在预浸料自动下料、激光铺层定位和纤维自动铺放等方面。
例如,在B787项目中复合材料构件均采用了FiberSIM软件进行数字化设计,将设计数据向全球伙伴发放,从而保证了复合材料构件数据的唯一性和准确性。由于B787大量采用数字化设计,因此其研发周期比B777缩短了3年。
复合材料构件数字化设计制造使实施并行工程成为可能,在设计早期阶段解决制造问题,大大减少了车间修改和重复工作。设 计和制造数据的无缝集成缩短了制造时间,减少了人工编程带来的误差,提高了构件质量。结束语
综上所述,随着复合材料在飞机上用量的递增,使复合材料制造业迅速成为飞机制造业的主要组成部分。今后飞机50%以上的结构件将由金属转为复合材料,复合材料制造将成为飞机制造的基本手段。复合材料制造工艺和专用设备是先进复合材料关键技术之一,值得我们投入大量的人力物力加以研发和应用。掌握了先进复合材料制造技术,就掌握了未来飞机的先进制造技术
第二篇:起重机制造工艺
行车制造工艺
我公司是起重机专业定点生产厂,拥有雄厚的力量,精良的装备,高素质的员工队伍和科学管理,无论金属结构件还是零部件,均严格按质保体系进行生产和装备。本公司产品具有性能优良、可靠性高、使用寿命长、维修方便、维护费用低、经济效益显著等特点。
一、金属结构件
金属结构件主要是指主梁、端梁、小车架、走台、平台、梯子、栏杆、导电架等。
1、材料、部件、整机防腐蚀处理
我公司钢材都是从安钢、邯钢等大型钢厂采购的,材质为Q235B的平板。可向用户提供材料材质书及合格证。进厂后由检验室抽样作化学成分和机械性能分析,不合格原材料坚决不准采用。原材料锈蚀等级不得超过C级,所有板材在下料前必须进行板材预处理,部件和整机进行抛丸和手工喷沙经过抛丸和手工喷沙的零部件和整机提高了表面光洁度和粗糙度,增强了底漆和基材的附着力,提高了漆膜保护性能和防腐性能,有效消除了产品在制造过程中产生的应力,提高了产品质量。板材预处理除锈等级要求达到Sa2.5,型钢达到St3级粗糙度为RZ40-80毫米,喷涂WS型无机硅酸锌车间底漆15-20毫米,小于6mm的板材进行酸洗处理,喷涂环氧富锌底漆,防止起重机在制造过程中的腐蚀。
2、平板矫形
预处理后的板材在平板机进行矫正,减少盖板、腹板的波浪度,保证板材的强度,减少梁在使用过程中下挠变形。
3、桥架加工
(1)
钢板抛丸预处理,以提高钢板机械性能和油漆附着力。
(2)
根据起重机跨度,以微机控制切割机,割出二次曲线,四次曲线或二 四
次曲线迭加曲线的腹板及上盖板,使预制拱度与起重机上拱度相吻合。
(3)
用拼焊工装进行主梁拼焊,通过合理安排焊接顺序减少焊接变形。
(4)
主梁腹板和上下盖板的对接焊缝采用埋弧自动焊,主梁和端梁的纵向 焊缝采用微机控制CO2气体保护自动焊,焊后进行100%探伤,主焊缝10%抽拍X光片。
(5)
桥架对接采用大型翻转机使全部焊接为平焊,以保证焊接质量。
(6)
焊接完成进行震动实效处理,以消除焊接应力。
4、质量控制要点
A、腹板与上下盖板对接焊缝质量控制
(1)
将每块板放于平台,使用压板螺丝压紧,实施定位焊。
(2)
焊口两侧30mm内除油除锈。
(3)
焊接方向指向走台侧,使用埋弧自动焊机,按工艺要求调整电压、电流并记录。
B、上拱度控制
(1)
使用微机控制自动切割机进行腹板下料,拱度曲线函数为F(X)=中(1 —4x2/s2).(2)
根主梁定位焊后,用钢丝、重锤、钢板尺进行检测根据检测结果确 定四条焊缝顺序。
(3)
焊接完成后对上拱度再进行一次检测,如果不符合要求则以火焰校 正法进行修正,符合要求直接进行对装。
(4)
桥架对装要根据单根主梁拱度值及标准要求,采用在焊接道轨压板 时支撑不同位置。符合要求直接进行对装。
(5)
桥架对装完成后,采用国家标准要求的检测方法、器具、在无日照 情况下进行检测,符合要求转入成装工序。
C、主梁跨度控制
(1)
主梁跨度在桥架对装和大车成装时实施。
(2)
桥架对装时,在端梁上盖板上面画出纵向中心线,和与主梁装配的 十字中心线,并将弯板垂直面引到上盖板与其纵向中心线之交点打上冲眼,是主梁与端梁十字中心线对齐。
(3)
调整端梁,保证所要求的尺寸,其中跨度的控制在公称尺寸基础上 根据跨度增加一定数量,以便消除因焊收缩产生的影响。
对装焊接结束后用钢卷尺一端固定,另一端施加15KG拉力对上盖板冲眼和弯板上孔进行测量,合格后转入大车成装。
(4)
大车成装后,用同样的办法测量车轮的跨度,若有问题,调整车轮 直至达到技术标准要求。
二、起升机构
本公司可根据用户对使用条件的要求,须加超载限位器,对起重机速度设计成可调与不可调,可调速起重机有可满足各种不同的调速比及其控制方法。
1、吊钩
吊钩是起重机重要部件,我公司根据国家强制性标准GB10051-88的要求,采用韶关铸造总厂产品,要求制造时在胎膜上成型,毛坯须严格的热处理,同时进行抗拉变试验,加工时严格控制螺纹的表面粗糙度和过渡圆角以杜绝疲劳断钩。
2、动滑轮、定滑轮
按照国家标准,采用不同使用工况下的四种材料配套,上滑轮组采用滑轮机构,钢丝绳卡子、安全可靠。
3、制动器
制动器是起重机上的重要部件,我公司采用YWZ型制动器,贯彻执行行业最新标准,安全可靠,制动瓦块易于更换,适应性强,耐高温,允许频繁作业,属于节能型部件,4、联轴器
联轴器采用锻造钢件,经车削后插齿机上加工渐开线齿型,再经套圈感应加热,齿面硬度HRC35-45。
5、减速机
本公司起重机采用ZQ系列减速机,均为江苏泰呈减速机股份有限公司生产,部优产品,可为用户提供合格证说明书。
6、卷筒组
卷筒组性能质量执行ZBJ08007标准,采用铸钢卷筒,卷筒采用短轴式,焊装前对轴全长进行无损探伤。
三、运行机构
大车运行机构,小车运行机构可根据用户要求,对速度设计可调型运行方式。运行机构采用ZQ、ZSC系列减速机,齿轮联轴器,角型轴承箱、桥架的联结孔整体加工,这种结构形式拆装方便,更换备件无需重新调整就可保证原有精度。
四、司机室
司机室符合最新标准GB/14407-93。司机室造型美观,视野开阔,在座位上能清楚地观察到吊钩工作范围的作业,闭式司机室内壁色调柔和,有舒适感,隔音符合标准要求,室内设控制机构操作台,操作工作舒适,还设有起重机部电源紧急断电开关,电源指示灯及总电源通断状态信号。用户可要求增设电风扇、空调、超负荷指示器等。司机室与走台间设有斜扶梯,方便操作和检修。
二、本公司的各项设备所具备的优点
1、技术先进:图纸均采用最新设计图,均经过计算机优化设计,机构更合理,所有图纸均采用最新国际标准接轨的国家最新标准,代表国内产品的最新水平。
2、加工工艺及设备先进:我公司为确保产品的加工质量,制定了一整套符合现代生产和我公司实际情况的产品加工工艺,并从原材料进厂到整机出厂均配备相应的现代化生产装备,例如:设施齐全的理化分析器具、原材料预处理机、数控切割机、数控加工设备、功能齐全的热处理设备及埋弧焊、CO2气体保护焊、各种专用设备,以及大型起重机械等,为生产搞质量的起重机产品提供了可靠的保证。
3、检验手段齐全,科学先进:我公司有健全的产品质量保证体系,有完善的质量检验机构和质检人员,并配备有各种相应的质量检验器具,如:检验材质的化验室、检验焊缝材质的X光探伤仪和超声波探伤仪、焊缝检查尺、检验硬度的 布氏,洛氏硬度计、手提便携式硬度计、检验桥架上拱度,车轮水平高低差的水准仪、检验齿轮加工精度的齿轮综合性能检测仪以及电动葫芦和起重机整机性能测试的实验台。
4、采用先进或名牌厂的零部件配套产品。本公司的配套产品均经过对配套厂的产品的质检和验收,保证配套厂的产品质量一流,且代表国内外的先进水平,例如:钢材的供应厂家均为国内著名的大型钢铁企业产品,电机的供应厂家是从十余家生产厂中筛选出来的,制动器和减速机的生产厂家是国内目前大型专业生产厂家,这些配套厂作为我公司的长期合作伙伴,这是保证我方产品质量的一个重要方面。
为了更好的服务客户,可根据用户要求选择各种先进的配置。
四、质量控制计划
针对单、双梁桥式起重机的技术要求,特制订以下质量控制计划。
1、单、双梁桥式起重机的技术要求见有关说明。
2、该项目实施的具体步骤。
2.1进行合同评审,评审得出结论后下达生产任务。
2.2按合同中技术协议要求,下达生产图纸,包括总装图、零件图、工艺图、工艺工序卡、作业指导书等。
2.3编制生产计划,下达生产任务,并列出进度表。
2.4按《外购件、外协件明细表》购置外购件、外协件。
2.5对外购件、外协件进行检验,对生产过程进行工序检验和阶段性验收,对整机组织试验,并做试验记录。
2.6进行产品包装,做好该起重机的运输、交付工作。
2.7提供随机资料和文件。
2.8为用户提供售后服务。
3、该项目各阶段中责任和权限的具体分配
3.1合同评审阶段由销售科负责组织实施,技术科、生产科、质检科、设备科、供应科、全质办等部门参加,评审合同的经济条款和技术条款的可行性,得出评审结论,填写评审结果。
3.2该起重机属于国标起重机,不需要执行设计控制程序。
3.3由技术科组织实施技术文件和资料的发放,更改控制,受控文件的发放由管理员填写文件发放范围表,经主管厂长审批后按发放范围发放,3.4供应科应负责外购件、外协件的归口管理,质检科负责外购件、外协件的质量检验,销售科负责 承包方的联络、评定,监督。
3.5生产科归口管理控制过程,负责生产计划的制订及生产过程的协调和管理。设备科负责设备及工艺装备的管理,编制设备操作规程,并制定维修计划。质检科负责产品质量的检验,并做好记录。
3.6全质办归口管理纠正和预防措施控制程序,负责收集质量信息,并对检查验证、纠正、预防做好记录。
五、设备预组装方案和计划
本起重机的主梁、端梁、小车架、车轮组、卷筒组及其它部件完成后,要进行起重机的预组装,预组装的方案和计划如下:
1桥架的组装
1.1主梁和端梁的联结,将主梁和端梁在组装平台上摆放,用水准仪测量,使主梁和端梁等高。主梁的上下盖板和端梁的上下盖板相交叉,周边满焊,焊厚见图纸要求。主梁和端梁腹板的联结中间采用了补强板,补强板分别与主梁和端梁联结,桥架组装过程中,小车轨道,桥架跨度,主梁腹板的垂直度,车轮的垂直度,对角度,四轮等高偏差等技术指标达到有关标准要求
1.2传动侧、导电侧走台和主梁的联结,走台和主梁的联结是走台横支撑和主梁腹板直接焊接在一起,走台花纹板和主梁之间是用小角钢联结,导电侧在走台边上有小车导电系统支架,具体步骤见工艺规程和有关图纸。
1.3小车轨道的组装,小车轨道和主梁之间用压板联结,压板直接焊在主梁上盖板上,组装时注意轨道和上盖板之间的间隙,小车轨道的侧向直线度、小车轨距、小车轨道局部平面度等装配质量。
1.4大车运行机构的组装,车轮组、减速机、电机之间用联轴器传动轴联结,组装过程中注意各部件的水平等高,各部件的垂直度、联轴器的配合间隙等指标。
2、小车的组装
小车上起升机构的组装,起升机构包括卷筒组、减速机、联轴器、传动轴、制动器、电动机等零部件。组装过程中注意各部件的水平等高,各部件的垂直度。
3、电气的组装
3.1组装保护柜,安装保护柜中的电气元件。
3.2组装司机室,安装司机室中的电气元件。
3.3组装各电气部件,并做通电试验。
第三篇:电力电缆制造工艺
基本工艺流程
电力电缆的制造包括许多工序,一般可分为四个主要方面:
导体制造,包括
1)拉丝 拉细单线到所需的直径;
2)绞合 把多根单线绞合到一起,有时需要再包带;
3)组合 在HV和EHV电缆制造中,把非圆形的股块绞合成准圆形的结构; 绝缘线芯制造,包括
1)三层挤出:电缆绝缘线芯在这个过程中形成,包括内半导电屏蔽层、绝缘层和外半导电屏蔽层;
2)交联:可在挤出后直接进行(过氧化物交联),或者在挤出后采用单独设备进行(湿法交联);
3)除气:通过离线加热把过氧化物副产物去除,这通常是HV或EHV电缆的基本工序,但也是经常用于中压海底电缆;
电缆护层制造,包括
1)绝缘线芯包带:在此过程中,把缓冲层、保护层和阻水层绕包到挤包的绝缘线芯上;
2)中性线绞包:把铜线、铜带或扁铜带包绕在电缆上;
3)金属护层:施加金属的防潮和保护层;
4)护套:采用聚合物护套起到机械保护(对金属箔的保护特别重要)和防腐蚀作用;
5)装铠:采用高强度金属构件(钢)来保护电缆,特别是海底电缆; 质量控制,包括
1)原材料的操作处理;
2)例行试验;
3)抽样试验; 3.2 导体制造
有些电缆制造采用直接用于屏蔽和绝缘加工的制成导体,或用铜杆或铝杆,并将其拉丝到合适的直径,然后绞合(扭结成一体)成电缆导体。
那些拉丝绞合制造导体的电缆制造必须遵循基本但重要的工艺,以确保导体获得合适的物理性能和电气性能。由于拉丝工艺使金属产生加工硬化,因此拉丝后的线材通常必须加热以获得适当的物理性能,这个工艺叫退火。退火可以通过感应加热过程实现。在这个过程中,通过感应到绞线上的电流来产生热量,并提高导体的温度到正确的退火温度。此外也可以把绞线放置到炉箱中实现退火。退火能同时影响绞线的物理和电气性能,因此在退火过程中必须谨慎操作和监控。必须进行定期的测试来确保绞线的特性符合规范的要求。
绞合导体是通过扭绞多根单线完成的,有多种类型的扭绞(或绞合)型式。尽管绞合工艺相对容易完成,但必须仔细操作,以确保在绞合的过程中单线没有损伤以及绞合系数(单位长度上绞绕的次数)正确。导体中的水分十分不受欢迎,因为水分会导致绝缘中生长水树从而使电缆过早击穿,也可导致电缆接头过早击穿。在制造、安装或运行过程中可能使水进入导体,应考虑使用阻水结构的导体。绝缘线芯制造
挤出绝缘电缆的生产线是一种高度精密的制造过程,运转时必须严格控制,以确保最终的产品能够可靠地运行多年。它包括许多前后密切衔接的了工艺。如果生产线上的任一部分有故障,就会导致生产出质量差的电缆,并可能会产生出很多米的废电缆。
在导体屏蔽料、绝缘料和绝缘屏蔽料挤出到电缆导体上后,必须进行交联。交联(也称为硫化)是一个化学反应,它能提高这些标准的热性能和机械性能,尤其是提高高温下的强度和稳定性。
绝缘线芯制造工艺起始于绝缘和半导电材料的颗粒在挤出机内熔融的时候。熔融是在加压的情况下进行的,压力把电缆料向十字机头输送,并在十字机头内形成电缆的各个层。在螺杆末端和十字机头的顶部,应放置用于过滤的滤网或过滤板。在挤出型电缆制造的早期,放置这些滤网或筛子是为了除去材料中的小颗粒,或者是熔融进程中产生的杂质。
虽然如今仍在应用滤网,但由于现今材料较好的净化特性,减小了材料对该类型滤网的需求。实际上,如果滤网太细的话,其本身就能以焦烧或预交联的方式而产生杂质。然而,适当尺寸(100-200μm孔径)的过滤网用来帮助稳定挤出机内熔融的均匀度以及防止在材料处理过程中从外界混入大尺寸杂质是很有益的。
在挤出型电缆制造的早期,采用二次挤出工艺来生产电缆绝缘线芯。先同时挤出导体屏蔽和绝缘,然后交联并绕到线盘上。经过一段时间后,再挤出导体屏蔽和绝缘,这种工艺会在绝缘和绝缘屏蔽之间形成不规则并可能遭受污染的界面。在这个工艺中,绝缘屏蔽可能是不交联的,因此电缆只有有限的热学性能。
现在,有两种制造工艺用来在一道工序中完成所有三层的挤出。第一种方法是1+2三层挤出工艺,它是先挤出导体屏蔽,经过较短的距离(通常是2m到5m)后,再在导体屏蔽上同时挤出绝缘和绝缘屏蔽。第二种方法是三层共挤工艺,它是将导体屏蔽、绝缘和绝缘屏蔽同时挤出。在这两种方法中,绝缘屏蔽都是交联的,因此电缆的高温性能有很大改善。
1+2三层挤出在其首次被推行时是一个重要的发展。因为它能产生一个较为洁净、均匀的绝缘和绝缘屏蔽界面。但是在这个工艺中,导体屏蔽从导体屏蔽挤出机到绝缘和绝缘屏蔽挤出机时,是暴露在空气中的。如果不采取严格的措施保护导体屏蔽,那么导体屏蔽可能产生缺陷,降低电缆的寿命。正是基于这个原因,三层共挤工艺被认为是更好的工艺,因为在这个工艺中导体屏蔽在绝缘挤出前不会暴露在空气中。三层共挤工艺能产生十分洁净、均匀的导体屏蔽和绝缘界面。
在实验室对两种不同工艺生产的电缆进行了加速寿命试验。试验结果表明,用1+2工艺生产的电缆比三层共挤工艺有更高老化速率。在这个特定的试验中,电缆样品放置在水箱中,感应到导体上的电流以提高导体温度,在导体和绝缘屏蔽上施加较高的交流电压。电缆在这些条件下老化规定的时间。到了规定的时间,把电缆取出并进行交流击穿试验。
应用1+2或者三层共挤工艺生产出三层电缆绝缘后,没有交联的绝缘线芯直接进入硫化管。在这里有完全不同的硫化工艺。
在过氧化物硫化过程中,电缆进入到一个高温高压的管道中。这个管道很长,以便有足够的时间来完成交联过程。尽管氮气是较好的媒质,因为热蒸汽硫化会在绝缘中产生水分和大量的微孔,但管道内可以采用蒸汽或者热氮气加压。另一个重要的易被忽略的步骤是应充分冷却交联好的绝缘线芯,确保外部绝缘和导体的温度降低到可以离开硫化管的温度。当电缆线芯引出硫化管时,绝缘线芯应是按照正确的制造规范和标准已进行了充分的交联和冷却。
采用湿法交联工艺,挤出机后面的管道的长度需要保证热塑性绝缘线芯充分冷却,以免导体上的绝缘偏芯(下垂)。实际的交联或硫化过程是在挤出后离线进行的。
在所有挤出工艺中,经常采用X射线或超声波技术来检查电缆同心度和进行缺陷定位,如内导电(导体屏蔽)缺陷。在其他层后续加工前找出重大缺陷很重要。
3.1 挤出-过氧化物硫化
过氧化物硫化电缆的3种基本的电缆绝缘线芯挤出和硫化过程:
CCV-悬链式连续硫化
VCV-立式连续硫化
MDCV-Mitsubishi Dainichi连续硫化,也叫长承模连续硫化 悬链式连续硫化(CCV)
CCV技术中,硫化布置成了悬链状,当它悬吊在两点之间时,象一概弦线。导体在馈送方式与VCV相同,都是从放线架进入到储线器。这样可以保证在连续挤出工艺不停止的情况下,当旧的线盘用完能够换一个新的导体线盘到放线架上。储线器也为两个导体的焊接提供了时间。通过严格地控制电缆张力来保持电缆处在硫化管的中心位置。使用先进的自动控制系统,做到这点已经变得较为容易。还注意确保不让已经融化但未交联的塑料聚合物在重力的作用下从导体上滴落或垂落,这个效应一般叫做“下垂”。下垂效应随着绝缘厚度与导体尺寸的比率啬而趋于增强。
一些工艺,包括使用特殊的低融流指数聚合物、旋转电缆、绝缘表面急冷等,可以有效地减少绝缘的下垂效应。对于大截面电缆(重电缆),还存在另一个问题。就是施加一个很大的拉力(必须保证电缆在管中心)以及张力的控制变得困难。这实际上限制了导体截面要小于1400~1600mm2。CCV线上可以生产绝缘厚度最大为25mm的电缆。悬链线的管子长度是可变的,但总长度均在160m左右。管内的硫化媒质是加压蒸汽或高温高压的氮气。冷却可由水或者冷却的氮气来完成。CCV线主要用来生产MV和HV电缆。
立式连续硫化(VCV)
VCV技术中,硫化管是垂直导向的。通过控制电缆的张力维持电缆在管的中心位置。导体的馈送方式与CCV相似。
将导体牵引到机塔顶端,该塔高度可达100m,位于一个巨大的牵引轮的正上方,然后导体经由预热器进入到三层挤出机头。通过高温氮气加热电缆来完成硫化。
气体加压是保证过氧化物的分解物不产生充气的微孔。VCV技术中交联管道是垂直布置的,从而确保了导体和绝缘线芯的同心度。在生产大截面(>1600mm2)导体电缆时,VCV技术非常有效,因为在保持张力方面,不会面临和CCV技术那样的困难。VCV线可以用来生产绝缘厚度最大约35mm的电缆。
与CCV技术相比,VCV技术不会遭受由于重力的影响而使聚合物产生低垂或从导体滴落的结果。然而,由于昂贵的立式建设成本,VCV线要短于CCV线。VCV线一般为80~100m,而CCV线一般为140~200m。
由于同样的电缆需要相同的硫化时间,CCV线生产速度较快。VCV线通常只用于HV和EHV电缆。同CCV生产线一样,VCV线的硫化媒质也使用高温高压的氮气。但是生产HV电缆时,由于蒸汽硫化会导致绝缘中产生水分和大量的微孔,所以氮气是首选的媒质。
长承模连续硫化(MDCV)
在MDCV工艺中,硫化管是在挤出机后水平布置的。与CCV和VCV线不同的是,硫化管中不需要使用氮气来加热和硫化电缆。MDCV工艺要求模具的外径等于电缆外径,因此电缆可以充满管道和模具。把聚合物加热到熔融态以及以及进行交联时,产生的热膨胀造成的压力阻止了微孔的生成。
与CCV工艺相比,由于电缆被模具全部封套,MDCV工艺没有下垂的问题。但是,在聚合物熔融而没有交联时,保证导体中心位置非常重要。中心位置的保持,可以通过对一短段电缆施加很大的张力,使电缆处于真正的水平位置而达到。这也降低了对长冷却管的需求。也可以使用特殊的高粘度聚合物。这些特殊的方法通常用于1000mm2以上的导体。MDCV仅用于生产HV和EHV电缆。
3.2 挤出-湿法交联工艺
在湿法交联工艺中,采用同CCV生产线上把经过硫化的过氧化物混合物挤出到导体上的相似方法,把绝缘线芯的混合物挤出到导体上,但不用随后通过高温高压的硫化物。与之相反,挤出后立即用水冷却电缆。把电缆卷绕到线盘上后,放入到较高温度(约70~75℃)和温度的房间或者水浴中来完成交联。湿法交联只有在不存在以及有合适的催化剂的条件下才能发生,因此它完全没有过氧化物交联工艺的热激发的预硫化等情况出现。过氧化物交联工艺中,挤出停车和过于精细的滤网都会导致焦烧。特别是用硅烷作为交联剂的聚合物。在电力电缆制造中,湿法交联的挤出机更适合使用滤网(100~200μm孔径),而且适应于停车时没有过氧化物那种材料焦烧的危险。
3.3 硫化-概述
在过氧化物硫化工艺中,通过在钢质的硫化管内施加循环的高温、高压、通常是干燥的氮气来产生热和压力。氮气的温度量级为300℃到450℃,压力是10kg/cm2。高温导致了过氧化物反应形成交联网状结构。在60m之后,表面温度迅速降低到接近室温,但是导体温度的下降十分缓慢。高压促使交联过程中释放的气体保留在熔融态聚合物中,从而避免了产生微孔。这些微孔能产生局部放电以及使电缆绝缘性能快速下降。在绝缘完全固化离开CV硫化管前,都必须保持压力。
湿法交联和过氧化物交联工艺各有利弊。过氧化物交联需要高且长的厂房来安置交联线,还需要配备气体加热和压力设备。使用湿法交联生产电缆制造成本相对较低,因为厂房成本和能耗较低。对于生产多种不同规格短段电缆厂来说,湿法交联工艺生产线相对较短的长度是一个特别的优点,因为在从一种规格到另一种规格的转变过程中,所产生的废料最少。
过氧化物交联工艺使用的半导电材料不能用于湿法交联工艺,因为存在过氧化物交联剂。用于湿法交联的半导电料必须小心制造,导电碳黑须仔细选择,以确保良好的加工和交联。对于湿法交联的电缆,可剥离和粘结型绝缘屏蔽都是可行的。
湿法交联工艺与过氧化物交联工艺相比的另一个可能缺点,是瞬时生产量低。因为在高温度房间内,所需停留的时间将导致工艺中啬很多工作,降低整个制造过程的速度。但是,它能够避免焦烧以及在生产中快速改变电缆规格等诸多优点会弥补上述不足。电缆绝缘厚度的增加会大大增加交联时间。在给定条件下的交联时间是绝缘厚度平方的函数。
湿法交联完成之后,电缆绝缘层通常会存在非常少量的水分(10~120ppm)。与CCV生产线上使用高压蒸汽交联中产生的极大量水分(1000到5000ppm)相比,这是有趣的。冷却
在过氧化物交联系统中,电缆在离开压力氮气或蒸汽交联管之后还须进一步冷却。最常见的是在电缆上线盘之前,在压力条件下用流动冷水进行冷却。冷却程度由出口处导体和绝缘层的温度共同决定。一般情况下,线芯装盘之前二者的温度都要低于70℃。在某些情况下,输电用的电缆使用气体冷却,而不是用水冷却。这需要降低线速,但使水分进入绝缘层的几率减到最小。
电缆冷却必须逐渐由交联温度降到略高于室温。如果电缆降温太快,绝缘聚合物内会“锁定”机械应力,这能导致电缆安装后产生绝缘收缩的问题。
与电缆设计有关,无论是交联工艺(不充足的交联时间)还是冷却时间(不充足的冷却时间)都会限制线速,认识到这一点非常重要。解决交联和冷却限制点的普遍切实的一种方法是使用且有极高交联速率的绝缘材料和半导电屏蔽料。对于CV生产线,通过将交联和冷却限制点从5.5mm至9mm,可极大地提高生产力。除气
所有过氧化物交联的电缆都会有一些分解副产物残留在其结构中。这些副产物会影响到电缆的性能。副产物有关的问题可能包括:
气压会导致电缆预制附件移位变形,如弹性体终端(EPR或硅橡胶)和接头等。
电介质损耗增加,除气工艺可使高压电应力电缆的介质损耗减小到3个量级。
气压会使金属箔护层变形,金属箔断裂或者电气接触间断。
掩盖生产缺陷,致使将来使用中出现故障-高压下含有气体的孔洞或者屏蔽缺陷在正常例行试验条件下不一定会显示局部放电。
应该注意的是:电缆绝缘芯在使用一段时间后会将气体释出。但这种积极的效果在短期会消散,所以最好提前处理电缆副产物和除气问题。ANSI/ICEA 649[3.7]标准中要求所有的中压电缆生产之后在厂内放置7天来自然去除气体,然后再进行例行试验。
输电级电缆增加的绝缘厚度,意味着自然去除气体必须增添高温除气工序。在室温下即使很长时间的去除气体也是无效的。在金属护层生产前应采取上述措施进行除气。
升高处理温度可以减少除气时间。温度范围一般在50~80℃之间,最常用的就是60~70℃。在电缆的除气工序中,要极度小心确保不损伤电缆线芯,这一点非常重要。实践已经表明,伴随着的绝缘热膨胀、软化,会导致“扁平电缆”或破坏外半导电屏蔽层,从而损伤绝缘线芯。这些损伤会直接导致例行电气试验的失败,抵消了除气工艺的益处。因此,随着电缆重量增加,除气温度通常需要适当降低。
采用副产物含量小的绝缘材料是解决副产物/除气问题的一个非常好的方法。是最初浓度的减少使得除气的负担降低。实际上,利用以下两个等效方法可以降低这种负担:
A)可以降低温度,以减少绝缘线芯损伤的风险,并降低能耗;
B)根据不同的电缆尺寸,除气时间可以减少25%~35%; 6 中性导体和金属屏蔽
电缆的金属外护套和绝缘外护套一般都是在电缆芯成型后再加上去。这道工序总量和挤出/交联/冷却的过程相分离。有多种金属屏蔽的类型可应用于MV或HV电缆设计中。同心包覆圆线、扁带状金属外护套,以及铜带金属屏蔽等是常见的应用。
在使用同心屏蔽时,有两个重要因素需要考虑到:1)同心屏蔽要紧密地包在绝缘线芯周围,但是不能过紧。若是过紧,可能就会陷到绝缘线芯中而破坏电缆。虽然屏蔽必须要能够适应绝缘线芯受热后的膨胀,但若是包得过松,屏蔽线会扭结或皱起而穿透外护套。在挤出外护套时,若屏蔽太松散,外护套会流到屏蔽下面。所有这些总量都是人们不希望发生的,必须避免。2)在使用同心屏蔽时要选择合适的绞合系数(单位长度上螺旋圈数)。若每单位长度的电缆转数过多就会造成材料的浪费和金属屏蔽不必要的高阻抗。而电缆的转数过少,金属屏蔽就会让电缆在卷绕到线盘或安装使用时不能适当弯曲。某些用户指定使用纵包皱纹铜带屏蔽。纵包皱纹铜带屏蔽有一定的重叠部分,有时会在其间涂敷胶粘剂以防止水气侵入。合适的重叠对这些屏蔽带子是非常重要的。皱纹与皱纹之间在重叠处应对齐。所有阻水带和复合材料都不能起皱或扭转,否则会降低其使用效果。
输电级电缆几乎都要有一层实体金属护套,例如焊接的皱纹铜套、挤出的皱纹铝套、售出的铅套、或者胶合的铜箔或铝箔护层。金属箔复合层有时会和圆铜线或扁铜带一起使用。当使用各种制造工艺生产这些屏蔽时,最重要的因素有以下几点:
1)当电缆弯曲时屏蔽不能开列;
2)屏蔽要形成完全的密封,焊接处不能出现针孔;
3)金属屏蔽(金属箔、金属套、金属线等)和电缆绝缘屏蔽之间必须保持良好的电气接触。绝缘外护套
有许多不同的混合料用于电缆绝缘外护套,这些材料可以用加压挤出或者较松地“套”到电缆上。在大多数情况下,外护套的加工独立于其他制造工序,差不多总是最后一道工序。如不考虑生产技术,外护套加工过程有三个重要的方面要注意:
1)外护套必须满足电缆规定的最大和最小厚度的要求;
2)冷却方法不能造成机械应力。通常都是让电缆通过长的流动水的冷却槽来实现,水槽的水温经过仔细选择。如果护套冷却过快,可能容易产生开裂和/或收缩。这对早期的单峰HDPE和MDPE材料很重要,但对由多模态工艺生产出的材料来说总量少得多。
3)带有绝缘外护套的电缆必须要经过火花试验,一般在护套冷却后电缆绕到线盘之前进行该试验,这是为了确定护套上没有针孔或缺漏。在火花试验中,确保电缆的金属屏蔽接地很重要。
第四篇:简述先进制造工艺的定义与特点
简述先进制造工艺的定义与特点
一、引言
先进制造技术AMT(Advanced Manufacturing Technology)是集机械,电子,信息,材料,能源和管理等各项先进技术而发展起来的高新技术,它是发展国民经济的重要基础技术之一。先进制造技术是制造业为提高竞争力以适应时代的要求而形成的-一个高新技术群,经过发展,已形成了完整的体系结构。先进制造技术是当今生产力的主要构成因素,是国民经济的重要支柱。论文大全。它担负着为国民经济各部门和学技术的各个学科提供装备、I 具和检测仪器的重要任务,成为国民经济和科学技术赖以生存和发展的重要手段。尤其是些尖端科技,如航空、航天、微电子、光电子、激光、分子生物学和核能等等技术的出现和发展,如果没有先进制造技术作为基础,是不可能实现的。
二、先进制造技术的起源
“先进制造技术”一词源于美国。二战结束之前的制造技术,可以统称为传统的制造技术,美国制造业在第二次世界大战以后,在当时国际环境背景下得到了空前的发展,并形成了支强大的研究开发力量,强调基础和学研究的重要性,忽视制造技术的发展。至20 世纪70 年代,随着日、德经济的恢复,美国制造业遇到了强有力的挑战,汽车业等行业的霸主地位,遇到了强有力的冲击,出口产品的竞争力大大落后于日、德,美国经济滞胀,发展缓慢。而日本在过去几十年内不断主动地采用制造新技术,已使其成为制造业公认的世界领。在此背景下,美国反思了制造技术同国民经济、技术与国力的至关重要的相互依赖关系,强调了制造技术的重要性,明确了社会经济目标的关键是技术的重要性,制定了国家关键技术计划,并对其技术政策作了重大调整。与此同时,以计算机为中心的新一代信息技术的发展,也全面推动了制造技术的飞跃发展。由于经济和增强国防的需要,在剧烈的市场竞争的刺激F,各个国家和地区纷纷将传统的制造技术与新发展起来的科技成就相结合,先进制造技术的概念逐步形成并发展。
三、先进制造技术的内涵
先进制造技术是传统制造业不断地吸收机械、信息、材料及现代管理技术等方面最新的成果,并将其综合应用于产品开发与设计、制造、检测、管理及售后服务的制造全过程,实现优质、高效、低耗、清洁、敏捷制造,并取得理想技术经济效果的前沿制造技术的总称。从本质上:可以说,先进制造技术是传统制造技术、信息技术、自动化技术和现代管理技术等的有机融合。与传统的制造技术比较起来,当代先进的制造技术以其高效率、高质量和对于市场变化的快速响应能力为主要特征。它贯穿了从产品设计、加工制造到产品销售及使用维修等全过程,成为“市场一产品设计一制造一市场”的大系统。而传统制造工程一般单指加工过程。先进制造技术充分应用计算机技术、传感技术、自动化技术、新材料技术、管理技术等的最新成果,各专业、学科间不断交叉、融合,其界限逐渐淡化甚至消失。它是技术、组织与管理的有机集成,特别重视制造过程组织和管理体制的简化及合理化。先进制造技术又可看作是硬件、软件、人和支持网络(技术的与社会的)综合与统一。先进制造技术并不追求高度自动化或计算机化,而是通过强调以人为中心,实现自主和自律的统一,最大限度地发挥人的积极性、创造性和相互协调性。先进制造技术高度开放、具有高度自组织能力的系统,通过大力协作,充分、合理地利用全球资源,不断生产出最具竞争力的产品。先进制造技术的目的在于能够以最低的成本、最快的速度提供用户所希望的产品,实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,并取得理想的技术经济效果。
四、先进制造技术的主要内容
信息技术和现代管理技术是先进制造技术的两个支柱,而现代管理技术要以先进制造哲理为基础。不同的时代具有不同的消费需求和科学技术,不同的消费需求和科学技术又会产生不同的生产技术和生产方式,进而要求不同的管理与之相适应。先进制造哲理与信息技术和现代管理技术的有机结合,是必然产生的生产模式。先进制造哲理、现代管理技术与先进生产模式三位一体,共同构成了先进制造技术生长的软环境。自20 世纪90 年代以来,人1门在总结GT、FMS、JIT、MRPII、CIMS等生产模式经验和教训的基础上,提出了许多新的制造概念和生产模式。例如,以组成多功能协同小组工作模式为特征的并行工程(CE),以简化组织和强调人的能动性为核心的精益生产(LP),以动态多变的且织结构和充分发挥技术、组织人员的2 度柔性集成为主导的敏捷制造(AM)。先进工程设计技术是先进制造技术的重要组成部分。论文大全。产品生产首先从工程设计开始。工程设计包括需求分析、产品规划、方案设计、总体设计、详细设计、工艺设计等
内容。工程设计结果直接影响产品的功能、怕能、质量、制造成本与交货期。据统计,产品设计阶段决定了产品生产成本的70%-80%。先进制造工艺是先进制造技术的核心和基础。按照设计方案,将原材料转化为实际产品的过程,称为制造工艺过程。论文大全。为实现这一过程,需要采用各种有效的制造工艺方法对产品质量、成本、生产周期等具有重要影响的因素实施有效控制。先进制造技术的支撑技术是指支持主体技术(设计和制造工艺)发展所需的技术、工具、手段和系统集成的基础技术,它包括信息技术、标准框架、机床和工具技术、传感与控制技术等。
五、先进制造工艺的发展趋势
先进制造技术的-一个重要发展趋势是工艺设计从经验判断走向定量分析,其方法就是将 数值模拟技术与物理模拟和人工智能技术相结合,确定工艺参数,优化工艺方案,预测加工 质量,使生产过程从“理论-实验-生产”转变为“理论-计算机模拟-生产”。随着人工智能技术、计算机视觉技术、数字化信息处理技术、机器人技术的溶入,促使制造技术向着工艺高效化,控制数字化、智能化以及生产过程机器人化方向发展,如下几点有待攻破:(1)制造系统是一个复杂的大系统,为满足制造系统敏捷性、快速响应和快速重组的能力,必须借鉴信息科学、生命科学和社会科学等多学科的研究成果,探索制造系统新的体系结构、制造模式和制造系统有效的运行机制。制造系统优化的组织结构和良好的运行状况是制造系 统建模、仿真和优化的主要目标。制造系统新的体系结构不仅对制造企业的敏捷性和对需求 的响应能力及可重组能力有重要意义,而且对制造企业底层生产设备的柔性和可动态重组能 力提出了更高的要求。生物制造观越来越多地被引入制造系统,以满足制造系统新的要求。(2)为支持快速敏捷制造,几何知识的共享已成为制约现代制造技术中产品开发和制造的 关键问题。例如在计算机辅助设计与制造(CAD / CAM)集成、坐标测量(CMM)和机器人学等方面,在三维现实空间(3-Real Space)中,都存在大量的几何算法设计和分析等问题,特别是其中的几何表示、几何计算和几何推理问题;在测量和机器人路径规划及零件的寻位(如Localizat ion)等方面,存在C-空间(配置空间Configuration Space)的几何计算和儿何推理问题;在物体操作(夹持、抓取和装配等)描述和机器人多指抓取规划、装配运动规划和操作规划方面则需要在旋量空间(Screw Space)进行几何推理。制造过程中物理和力学现象的几何化研究形成了制造科学中几何计算和几何推理等多方面的研究课题,其理论有待进一步突破,当前一门新学科--计算机几何正在受到日益广泛和深入的研究。(3)在现代制造过程中,信息不仅已成为主宰制造产业的决定性因素,而且还是最活跃的 驱动因素。提高制造系统的信息处理能力已成为现代制造科学发展的一个重点。由于制造系 统信息组织和结构的多层次性,制造信息的获取、集成与融合呈现出立体性、信息度量的多 维性、以及信息组织的多层次性。在制造信息的结构模型、制造信息的一致性约束、传播处理和海量数据的制造知识库管理等方面,都还有待进一步突破。
(4)各种人工智能工具和计算智能方法在制造中的广泛应用促进了制造智能的发展。一类 基于生:物进化算法的计算智能I 具,在包括调度问题在内的组合优化求解技术领域中受到越来越普遍的关注,有望在制造中完成组合优化问题时的求解速度和求解精度方面双双突破问题规模的制约。制造智能还表现在: 智能调度、智能设计、智能加工、机器人学、智能控制、智能工艺规划、智能诊断等多方面。这些问题是当前产品创新的关键理论问题,也是制造由一门技艺上升为一门科学的重要基础性问题。这些问题的重点突破,可以形成产品创新的基础研究体系。
1.采用模拟技术,成形、改性与加工是机械制造工艺的主要工序,是将原材料(主要是金属材料)制造加工成毛坯或零部件的过程。这些工艺过程特别是热加工过程是极其复杂的高温、动态、瞬时过程,其间发生一系列复杂的物理、化学、治金变化,这些变因而多年来,热加工工艺设计只能化不仅不能直接观察,间接测试也十分困难,凭“经验”。近年来,应用计算机技术及现代测试技术形成的热加工工艺模拟及优化设计技术风靡全球,成为热加工各个学科最为热门的研究热点和跨世纪的技术前沿。应用模拟技术,可以虚拟显示材料热加工(铸造、锻压、焊接、热处理、注塑等)的工艺过程,预测工艺结果(组织性能质量),并通过不同参数比较以优化工艺设计,确保大件一次制造成功;确保成批件一次试模成功。模拟技术同样已开始应用于机械加工、特种加工及装配过程,并已向拟实制造成形的方向发展,成为分散网络化制造、数字化制造及制造全球化的技术基础。2.成形精度向近无余量方向发展
毛坯和零件的成形是机械制造的第一道工序。金属毛坯和零件的成形一般有铸造、锻造、冲压、焊接和轧材下料五类方法。随着毛坯精密成形工艺的发展,零件成形的型成形的形状尺寸精度正从近净成形(Near Net Shape Forming)向净即近无余量成形方向发展。“毛坯”与“零件”的界成形(Net Shape Forming :限越来越小。有的毛坯成形后,已接近或达到零件的最终形状和尺寸,磨削后即可装配。主要方法有多种形式的精铸、精锻、精神、冷温挤压、精焊接及切割。如在汽车生产中,“接近零余量的敏捷及精密冲压系统”及“智能电阻焊系统”正在研究开发中。
4.机械加工向超精密、超高速方向发展超精密加工技术目前已进入纳米加工时代,加工精度达0.025p m,表面粗糙度达0.0045p m。精切削加工技术由目前的红处波段向加工可见光波段或不可见紫外线和X 射线波段趋近;超精加工机床向多功能模块化方向发展;超精加工材料由金属扩大到非金属。目前起高速切削铝合金的切削已超过1600m/min;铸铁为1500m/min;超高速切削已成为解决一些难加工材料加工问题的一条途径。
5.采用新型能源及复合加工。解决新型材料的加工和表面改性难题激光、电子束、离子束、分子束、等离子体、微波、超声波、电液、电磁、高压水射流等新型能源或能源载体的引入,形成了多咱崭新的特种加工及高密度能切割、焊接、熔炼、锻压、热处理、表面保护等加工工艺或复合工艺。其中以多种形式的激光加工发展最为迅速。这些新工艺不仅提高了加工效率和质量,同时还解决了超硬材料、高分子材料、复合材料、工程陶瓷等新型材料的加工难题。
6.采用自动化技术,实现工艺过程的优化控制微电子、计算机、自动化技术与工艺设备相结合,形成了从单机到系统,从刚性到柔性,从简单到复杂等不同档次的多种自动化成形加工技术,使工艺过程控制方式发生质的变化,其发展历程及趋势为:1)应用集成电路、可编程序控制器、微机等新型控制元件、装置实现工艺设备的单机、生产线或系统的自动化控制。2)应用新型传感、无损检测、理化检验及计算机、微电子技术,实时测量并监控工艺过程的温度、压力、形状、尺寸、位移、应力、应变、振动、声、像、电、磁及合金与气体的成分、组织结构等参数,实现在线测量、测试技术的电子化、数字化、计算机及工艺参数的闭环控制,进而实现自适应控制。3)将计算机辅助工艺编程(CAPP)、数控、CAD/CAM、机器人、自动化搬运仓储、管理信息系统(MIS)等自动化单元技术综合用于工艺设计、加工及物流过程,形成不同档次的柔性自动化系统;数控加工、加工中心(MC)、柔性制造单元(FMC)、柔性制造岛(FMI)、柔性制造系统(FMS)和柔性生产线(FTL),及至形成计算机集成制造系统(CIMS)和智能制造系统(IMS)。
7.采用清洁能源及原材料、实现清洁生产机械加工过程产生大量废水、废渣、废气、噪声、振动、热辐射等,劳动条件繁重危险,已不适应当代清洁生产的要求。近年来清洁生产成为加工过程的一个新的目标,除搞好三废治理外,重在从源头抓起,杜绝污染的产生。其途径之一为:一是采用清洁能源,如用电加热代替燃煤加热锻坯,用电熔化代替焦炭冲天炉熔化铁液;二是采用清洁的工艺材料开发新的工艺方法,如在锻造生产中采用非石墨型润滑材料,在砂型铸造中采用非煤粉型砂;三是采用新结构,诚少设备的噪声和振动。如在铸造生产中,噪声极大的震击式造型机已被射压、静压造型机所取代。在模锻生产中,噪声大且耗能多的模锻锤,已逐渐被电液传动的曲柄热模锻压力机、高能螺旋压力机所取代。在清洁生产基础上,满足产品从设计、生产到使用乃至回收和废弃处理的整个周期都符合特定的环境要求的“绿色制造”将成为21世纪制造业的重要特征。
国内外先进制造工艺技术的定义,发展现状与发展趋势
伴随着世界经济日益国际化,更兼并着科学技术的不断发展与突飞猛进,工业化的发展程度,成为一个国家在世界地位中凸显的重要标志之一,为此,先进技术则成为此领域内的一项重要技术之一。尤其高效高质量制造技术被广泛应用于飞机、汽车、造船、模具制造业、特殊材料加工以及航空航天、国防事业等。先进制造技术逐步成为衡量一国家工业化的核心标志,并对一个国家的、经济、航空航天、国防事业作出重大贡献。并逐步成为推动世界先进技术向高端技术发展重要标志。机械制造工艺是将各种原材料通过改变其形状、尺寸、性能或相对位置,使之成为成品或半成品的方法和过程。机械制造工艺流程是由原材料和能源的提供、毛坯和零件成形、机械加工以先进制造工艺加工制造出的产品质量高、性能好、尺寸精确、表面光洁、组织致密、无缺陷杂质、使用性能好、使用寿命和可靠性高。与传统制造工艺相比,先进制造工艺可极大地提高劳动生产率,大大降低了操者的劳动强度和生产成本。低耗先进制造工艺可大大节省原材料消耗,降低能源消耗,提高了对日益枯竭的自然资源的利用率。应用先进制造工艺可做到零排放或少排放,生产过程不污染环境,符合日益增长的环境保护要求。、材料改性与处理、装配与包装、质量检测与控制等多个工艺环节组成。
目前对于先进制造技术尚未有一明确的定义。改进、提高信息技术和现代管理技术的成果,并将其运用于产造业不断吸收、品设计、加工、检测、生产管理、产品销售、使用、回收等制造全过程技术的总称。纵观历史,现代制造技术形成和发展至今也只有是近十年间的事。上世纪,美国的一批学者不断鼓吹美国已进入”后工业化社会”,把传统的制造业视为”夕阳工业”,因而制造技术的发展受到极大的阻碍。然而由于美国根据本国面临的挑战与机遇,对其制造业存在的问题进行了深刻反省,重新认识到制造业在国民经济中的地位和作用。此时,由于计算机信息技术的发展,也全面推动了制造技术的飞跃发展。于是,先进制造技术的概念逐步形成。而我国,机械科学研究院提出了多层次技术群构成的先进制造技术体系。第一个层次是优质、高效、低耗、清洁基础制造技术,它是先进制造技术的核心。第二个层次是新型的制造单元技术。这是在市场需求及新兴产业的带动下,制造技术与电子、信息、新材料、新能源、环境科学、系统工程、现代管理等高新技术结合而形成的崭新制造技术。2先进制造技术现状
我国工业化发展程度较世界先进的发达国家相比,起步晚,创新程度低,体系薄弱,突入比例相对较少,人类资源地下,相比其他发达国家而言,落后程度甚至超过数十年,为此,我国在改革开放三十年以来,不断大力发展生产力,力求科技创新,认真汲取国内外先进技术,来弥补我们先天的不足,所以有了,十五、十一五、十.二五等长期的规划目标为基准,为迈向世界先进制造技术大国强国而分发。相对我国而言,国外工业发达国家制造技术相当先进。并把先进制造技术作为国家级关键技术和优先发展领域。尽管决定国家综合竞争力的因素有多种,但制造业的基础地位不能忽视。20 世纪90 年代以来,各发达国家,如美国、日本、欧共体、德国等都针对先进制造技术的研发提出了国家级发展计划,旨在提高本国制造业的国际竞争能力。如网络化制造作为未来的重要的制造模式,已经引起各国政府、研究机构和企业界的广泛重视。20 世纪90 年代初,美国政府提出”先进制造技术”计划,将基于信息高速公路的敏捷制造作为美国21世纪的制造战略。总之,工业化国家大都把先进制造技术作为本国的科技优先发展领域和高技术的实施重点;发展中国家也十分重视制造业信息化,都把信息技术作为改造传统企业和产业结构调整的主要战略;新兴工业化国家希望通过加快制造业信息化,跻身世界先进行列,我国以及众多发展中国家也希望以信息化推进工业化,以缩小与先进国家的差距。自建国以来,尤其是改革开放以来,我国机械制造业得到了迅速地发展。机械工业是我国工业中发展最快的行业之一。20 世纪70 年代以前,产品的技术相对比较简单,一个新产品上市,很快就会有相同功能的产品跟着上市。20世纪80 年代以后,随着市场全球化的进-步发展,市场竞争变得越来越激烈。20 世纪90 年代初,随着CIMS 技术的大力推广应用,包活有CIMS实验工程中心和7 个实验室的研究环境已建成。在全国范围内,部署了CIMS 的若干研究I 页F 1,诸如CIMS软件工程与标准化、开放式系统结构与发展战略,CIMS 总体与集成技术、产品设计自动化、C艺设计自动化、柔性制造技术、管理与决策信息系统、质量保证技术、网络与数据库技术以及系统理论和方法等均取得了丰硕成果,获得不同程度的进展。但因大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于CAD 和管理信息系统,底层基础自动化还十分薄弱,数控机床由于编程复杂,还没有真正发挥作用。因此,与L业发达国家相比,我国的制造业仍然存在-一个阶段性的整体上的差距。在产品设计方面,普遍采用计算机轩甫助产品设计(CAD)2.国外先进制造技术的现状
计算机辅助工程分析(CAE)和计算机仿真技术;在加工技术方面,已实现了底层(车间层)的自动化,包括广泛地采用加工中心(或数控技术)、自动引导小车(AGV)等.近10 余年来,发达国家主要从具有全新制造理念的制造系统自动化方面寻找出路,提出了-一系列新的制造系统。如计算机集成制造系统、智能制造系统、并行工程、敏捷制造等。先进制造技术的组成先进制造技术不是一般单指加工过程的工I 艺方法,而是横跨多个学科、包含了从产品设计、加工制造、到产品销售、用户服务等整个产品生命周期全过程的所有相关技术,涉及到设计、C艺、加工自动化、管理以及特种加工等多个领域,并逐步融合与集成。
发展
当前先进制造技术的发展趋势大致有以下几个方面: l、信息技术对先进制造技术的发展起着越来越重要的作用
2、设计技术不断现代化
3、成形及改进制造技术向精密、精确、少能耗、无污染方向发展
4、加工制造技术向着超精密、超高速以及发展新一代制造装备的方向发展
5、工艺由技艺发展为工程科学,工艺模拟技术得到迅速发展
6、专业、学科间的界限逐渐淡化、消失
7、绿色制造将成为21世纪制造业的重要特征。
8、虚拟现实技术在制造业中获得越来越多的应用
9、信息技术、管理技术与工艺技术紧密结合,先进制造生产模式获得不断发展,造业在 经历了少品种小批量--少品种大批量、--多品种小批量生产模式的过渡后,先进制造模式必将获得不断发展。
三我国先进制造技术的发展趋势
进入21世纪以来,我国先进制造技术借鉴了国外先进经验得到了迅速发展并且形成lee 自己的方向与目标,具体如下所述:(一)精密化
精密加工、特种加T、超精密加工技术、微型机械是现代化机械制造技术发展的方向之一。(二)自动化
自动化技术自20 世纪初出现以后,经历了由刚性自动化向柔性自动化的发展过程,自动 化技术的成功应用,不但提高了效率,保证了产品质量,还可以代替人去完成危险场合的工作。在未来的自动化技术实施过程中,将更加重视人在自动化系统中的作用。(三)信息化
信息、物质和能量是制造系统的三要素。产品制造过程中的信息投入,己成为决定产品成本的主要因素。(四)柔性化
随着科学技术的飞速发展和人民生活水平不断提高,促使产品更新换代的速度不断加快,这就要求现代企业必须具备一定的生产柔性来满足市场多变的需要。(五)集成化
集成是综合自动化的-一个重要特征。集成化的目的是实现制造企业的功能集成,功能集成要借助现代管理技术、计算机技术、自动化技术和信息技术实现技术集成,同时还要强调人的集成,由于系统中不可能没有人,系统运行的效果与企业经营思想、运行机制、管理模式都与人有关,因此在技术上集成的同时,还应强调管理与人的集成。(六)智能化
智能化是制造技术的发展趋势之一。智能制造技术(TMT)是将人工智能独入制造过程的各个环节,在整个制造过程中贯彻智力活动,使系统柔性的方式集成起来,通过模拟人类专家的智能活动,取代或延伸制造系统中的部分脑力劳动,在制造过程中系统能自动监测其运行状态,在受到外界干扰或半个世纪来,我国机械制造业虽然从无到有,从小到大取得了较快的发展,但与西方先进工业国家相比还存在这明显的差距,主要表现在如下方面:(1)产品档次低,高水平产品所占比例小目前我国机械工业主导产品达到当代国际先进水平的不到5%,达到上世纪90 年代国际先进水平的占25%,答到80 年代水平的占40%。我国大中型企业生产的2000 多种主导产品的平均生命周期为10.5 年,而美国-一般仅有3-4 年。美国制造业的新产品的贡献率已达到国目前,我国大部分企业的生产管理依旧停留在过去计划经济管理方式上,现金管理模式和手段未能得到实施。目前我国制造企业的技术水平与国先进水平相比较,从总体上看差距达20年左右。
结合我国基本国情,解决我国先进制造技术目前问题应:(1)提高认识,全面规划,力促先进制造技术的发展。(2)深化科技体制改革,推动技术创新体系的建设。
(3)将引进消化国外先进制造技术与自主开发创新相结合。(4)大力发展先进高新制造技术及其产业。
(5)积极培养创造性人才,努力提高制造业的全员素质。
第五篇:制造工艺实习报告
一、观看电子产品
制造技术录像总结通过观看电子产品制造技术录像,我初步了解了pCB板的制作工艺以及表贴焊技术工艺流程:pCB版制作基本步骤:用软件化电路图,打印菲林纸,曝光电路板,显影,腐蚀,打孔,连接跳线,制造工艺实习报告。制版布局要求整体美观均衡,疏密有序,走线合理,防止相互干扰,尽量减少过线孔,减少并行线条密度等。表贴焊技术是目前最常用的焊接技术,其基本步骤:解冻、搅拌焊锡膏,焊膏印制,贴片,再流焊机焊接。通过观看此次录像,我初步了解了pCB板的制作方法以及表贴焊技术工艺流程,为以后的实践操作打下了基础。
二、无线电四厂实习体会
通过参观无线电四厂我了解了该厂的历史和该厂从衰落重新振作走向辉煌的曲折发展历程,了解了该厂的主要产品:直接数字合成(DDS)信号源;频标比对自动测试系统;铷原子频率标准和晶体频率标准;数字式频率特性测试仪;数字式毫伏表;交直流稳定电源;通用智能计数器、频率计数器、逻辑分析仪等。通过参观一条龙的流水线作业方式生产线,知道了产品的生产流程,有了整体、全局的观念,初步了解了如何使企业各部门协调发展更加顺畅。
三、pCB制作工艺流程总结
pCB制作工艺流程: 1用软件画电路图 2打印菲林纸 3曝光电路板 4显影 5腐蚀 6打孔 7连接跳线
在符合产品电气以及机械结构要求的基础上考虑整体美观,在一个pCB板上,元件的布局要求要均衡,疏密有序,实习报告《制造工艺实习报告》。同时还要注意以下问题: 1.走线要有合理的走向,不得相互交融,防止相互干扰。最好的走向是按直线,避免环形走线。2.线条要尽量宽,尽量减少过线孔,减少并行的线条密度。
四、手工焊接实习总结
操作步骤:
1、准备焊接:准备焊锡丝和烙铁。
2、加热焊件:烙铁接触焊接点,使焊件均匀受热。
3、熔化焊料:当焊件加热到能熔化焊料的温度后将焊丝至于焊点,焊料开始熔化并湿润焊点。
4、移开焊锡:当熔化一定量的焊锡后将焊锡丝移开。
5、移开烙铁:当焊锡完全湿润焊点后移开烙铁。
操作要点:
1、焊件表面处理:手工烙铁焊接中遇到的焊件往往都需要进行表面清理工作,去除焊接面上的锈迹、油污、灰尘等影响焊接质量的杂质。手工操作中常用机械刮磨和酒精、丙酮来擦洗等简单易行的方法。
2、预焊:将要锡焊的元件引线的焊接部位预先用焊锡湿润,是不可缺少的操作。
3、不要用过量的焊剂:合适的焊接剂应该是松香水仅能浸湿的将要形成的焊点,不要让松香水透过印刷版流到元件面或插孔里。使用松香焊锡时不需要再涂焊剂。
4、保持烙铁头清洁:烙铁头表面氧化的一层黑色杂质形成隔热层,使烙铁头失去加热作用。要随时再烙铁架上蹭去杂质,或者用一块湿布或使海绵随时擦烙铁头。
5、焊锡量要合适。
6、焊件要固定。
7、烙铁撤离有讲究:撤烙铁头时轻轻旋转一下,可保持焊点适量的焊料。
操作体会:
1、掌握好加热时间,在保证焊料湿润焊件的前提下时间越短越好。
2、保持合适的温度,保持熔铁头在合理的温度范围。一般经验是烙铁头温度比焊料温度高50摄氏度为宜。
3、用烙铁头对焊点施力是有害的。
完成内容: 用手工焊的方法完成了元器件的焊接,导线的焊接,立方体结构的焊接等,掌握了手工焊的基本操作方法。