Composite Blade of Axial Fan Made With High Rate of 3D Print Technology

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00010669%3A_____%2F17%3AN0000022" target="_blank" >RIV/00010669:_____/17:N0000022 - isvavai.cz</a>

Result on the web

<a href="http://casopis.strojirenskatechnologie.cz/archiv.html" target="_blank" >http://casopis.strojirenskatechnologie.cz/archiv.html</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Kompozitní lopatka axiálního ventilátoru s vysokým podílem 3D tisku

Original language description

Článek se zabývá problematikou kusové a malosériové výroby lopatek průmyslových axiálních ventilátorů z kompozitních materiálů. Uvažovány jsou kompozity na bázi organické polymerní matrice a vysokomodulové dlouhovláknové výztuže. Skelná a uhlíková vlákna v kombinaci s epoxidovou, polyesterovou nebo vinylesterovou pryskyřicí jsou nejčastějšími surovinami. Kompozitní ventilátorové lopatky se vyznačují příznivými charakteristikami, jako jsou nízká hmotnost a vysoká tuhost, vyplývajícími z nízké měrné hmotnosti a vysokého modulu pružnosti kompozitního materiálu. Významným nedostatkem, který platí obecně pro všechny standardní kompozitní technologie, jsou vysoké vstupní náklady, zahrnující výrobu matečného modelu, formy a řady pomocných přípravků. Toto platí pro každý stupeň sériovosti, tedy i pro kusovou a malosériovou výrobu. Chce-li výrobce dosáhnout ziskovosti, je nucen rozpustit počáteční investiční náklady v produktu, což způsobuje neúměrné zvýšení prodejní ceny. Podíl odpisů za matečný model, formu a pomocné přípravky ve výrobních nákladech jsou nepřímo úměrné objemu produkce. V maloobjemové výrobě tak odpisy představují významnou část z ceny výrobku. Principem nového technického řešení je hybridní konstrukce lopatky, kde jsou kombinovány konstrukční prvky založené na polymerní matrici a vysokomodulové vláknové výztuži, s prvky vyrobené 3D tiskem. Strukturu lopatky tvoří tištěná, tenkostěnná vnější skořepina a nosná kompozitní vrstva uložená na její vnitřní straně. Toto řešení umožňuje výrobu lopatky bez použití matečného modelu a formy. Také doba od objednávky k prvnímu dodanému kusu je řádově kratší ve srovnání s konvenčními výrobními metodami. V článku je popsán návrh a výrobu technologického demonstrátoru lopatky. Je provedeno srovnání hybridních a konvenčních lopatek z hlediska produkčních nákladů.

Czech name

Kompozitní lopatka axiálního ventilátoru s vysokým podílem 3D tisku

Czech description

Článek se zabývá problematikou kusové a malosériové výroby lopatek průmyslových axiálních ventilátorů z kompozitních materiálů. Uvažovány jsou kompozity na bázi organické polymerní matrice a vysokomodulové dlouhovláknové výztuže. Skelná a uhlíková vlákna v kombinaci s epoxidovou, polyesterovou nebo vinylesterovou pryskyřicí jsou nejčastějšími surovinami. Kompozitní ventilátorové lopatky se vyznačují příznivými charakteristikami, jako jsou nízká hmotnost a vysoká tuhost, vyplývajícími z nízké měrné hmotnosti a vysokého modulu pružnosti kompozitního materiálu. Významným nedostatkem, který platí obecně pro všechny standardní kompozitní technologie, jsou vysoké vstupní náklady, zahrnující výrobu matečného modelu, formy a řady pomocných přípravků. Toto platí pro každý stupeň sériovosti, tedy i pro kusovou a malosériovou výrobu. Chce-li výrobce dosáhnout ziskovosti, je nucen rozpustit počáteční investiční náklady v produktu, což způsobuje neúměrné zvýšení prodejní ceny. Podíl odpisů za matečný model, formu a pomocné přípravky ve výrobních nákladech jsou nepřímo úměrné objemu produkce. V maloobjemové výrobě tak odpisy představují významnou část z ceny výrobku. Principem nového technického řešení je hybridní konstrukce lopatky, kde jsou kombinovány konstrukční prvky založené na polymerní matrici a vysokomodulové vláknové výztuži, s prvky vyrobené 3D tiskem. Strukturu lopatky tvoří tištěná, tenkostěnná vnější skořepina a nosná kompozitní vrstva uložená na její vnitřní straně. Toto řešení umožňuje výrobu lopatky bez použití matečného modelu a formy. Také doba od objednávky k prvnímu dodanému kusu je řádově kratší ve srovnání s konvenčními výrobními metodami. V článku je popsán návrh a výrobu technologického demonstrátoru lopatky. Je provedeno srovnání hybridních a konvenčních lopatek z hlediska produkčních nákladů.

Type

J_ost - Miscellaneous article in a specialist periodical

CEP classification

—

OECD FORD branch

20301 - Mechanical engineering

Project

—

Continuities

I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Publication year

2017

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Name of the periodical

Strojírenská technologie

ISSN

1211-4162

e-ISSN

—

Volume of the periodical

22

Issue of the periodical within the volume

2

Country of publishing house

CZ - CZECH REPUBLIC

Number of pages

6

Pages from-to

115-120

UT code for WoS article

—

EID of the result in the Scopus database

—