Tšebeliso ea khalase e tšesaane e tšepisa ho phethahatsa mesebetsi e fapaneng indastering ea kaho. Ho phaella melemong ea tikoloho ea tšebeliso e nepahetseng ea lisebelisoa, litsebi tsa meralo li ka sebelisa khalase e tšesaane ho finyella likhato tse ncha tsa tokoloho ea moralo. Ho ipapisitsoe le thuto ea sandwich, khalase e tšesaane e tenyetsehang e ka kopanngoa le "3D" e hatisitsoeng e bulehileng ea polymer core ho theha e thata haholo ebile e bobebe.
likarolo tse kopaneng. Sengoliloeng sena se fana ka teko ea tlhahlobo ea ho etsa liphanele tsa khalase tse tšesaane tse nang le likarolo tse nyane tse sebelisang liroboto tsa indasteri. E hlalosa mohopolo oa ho tsamaisa tšebetso ea fektheri ho isa fekthering, ho kenyeletsoa moralo o thusoang ke komporo (CAD), boenjiniere (CAE), le tlhahiso (CAM). Boithuto bona bo bonts'a ts'ebetso ea moralo oa parametric e nolofalletsang ho kopanya ka mokhoa o se nang moeli oa lisebelisoa tsa tlhahlobo ea dijithale.
Ntle le moo, ts'ebetso ena e bonts'a bokhoni le liphephetso tsa ho etsa liphanele tse entsoeng ka likhalase tse tšesaane tsa khalase. Tse ling tsa mehato ea tlhahiso e etsoang ke letsoho la liroboto tsa indasteri, joalo ka tlhahiso ea li-additive tsa sebopeho se seholo, machining a holim'a metsi, li-gluing le mekhoa ea ho kopanya, li hlalositsoe mona. Qetellong, ka lekhetlo la pele, kutloisiso e tebileng ea thepa ea mechine ea liphanele tse kopantsoeng e fumanoe ka lithuto tsa liteko le lipalo le tlhahlobo ea thepa ea mechine ea liphanele tse kopantsoeng tlas'a ho roala holimo. Mohopolo o akaretsang oa moralo oa dijithale le phallo ea tšebetso ea mahlale, hammoho le liphetho tsa lithuto tsa liteko, li fana ka motheo oa ho kopanya ho eketsehileng ha mokhoa oa ho hlalosa sebopeho le mekhoa ea tlhahlobo, hammoho le ho etsa lithuto tse batsi tsa mechane lithutong tse tlang.
Mekhoa ea tlhahiso ea dijithale e re lumella ho ntlafatsa tlhahiso ka ho fetola mekhoa ea setso le ho fana ka menyetla e mecha ea moralo [1]. Mekhoa ea khale ea ho haha e na le tšebeliso e feteletseng ea thepa ho latela litšenyehelo, geometry ea mantlha le polokeho. Ka ho fetisetsa kaho ho lifeme, ho sebelisa modular prefabrication le liroboto ho kenya tšebetsong mekhoa e mecha ea meralo, lisebelisoa li ka sebelisoa ka nepo ntle le ho beha polokeho. Ho etsa dijithale ho re fa monyetla oa ho holisa monahano oa rona oa moralo ho theha libopeho tse fapaneng, tse sebetsang hantle le tse nang le takatso e matla. Le hoja mekhoa ea ho etsa moralo le ho bala e 'nile ea etsoa ka mokhoa oa digital, tlhahiso le ho kopanya li ntse li etsoa ka matsoho ka mekhoa ea khale. Ho sebetsana le meaho e ntseng e rarahane ea liforomo tsa mahala, lits'ebetso tsa tlhahiso ea dijithale li ntse li ba bohlokoa le ho feta. Takatso ea tokoloho le ho feto-fetoha ha moralo, haholo-holo ha ho tluoa tabeng ea li-facade, e ntse e hōla butle-butle. Ntle le phello ea pono, li-facade tse sa lefelloeng li boetse li u lumella ho etsa mehaho e sebetsang hantle, mohlala, ka tšebeliso ea liphello tsa membrane [2]. Ntle le moo, bokhoni bo boholo ba lits'ebetso tsa tlhahiso ea dijithale bo ipapisitse le katleho ea bona le monyetla oa ho ntlafatsa moralo.
Sengoliloeng sena se hlahloba hore na mahlale a dijithale a ka sebelisoa joang ho rala le ho etsa phanele e ncha e kopaneng ea façade e nang le motsoako oa polymer le liphanele tse tšesaane tsa kantle tsa khalase. Ntle le menyetla e mecha ea meralo e amanang le tšebeliso ea likhalase tse tšesaane, litekanyetso tsa tikoloho le moruo le tsona e bile litšusumetso tsa bohlokoa tsa ho sebelisa thepa e fokolang ho haha enfelopo ea mohaho. Ka phetoho ea maemo a leholimo, khaello ea lisebelisoa le ho phahama ha litheko tsa matla nakong e tlang, likhalase li tlameha ho sebelisoa ka bohlale. Tšebeliso ea khalase e tšesaane e ka tlase ho 2 mm e teteaneng ho tloha indastering ea lisebelisoa tsa elektronike e etsa hore façade e be leseli le ho fokotsa tšebeliso ea lisebelisoa tse tala.
Ka lebaka la ho tenyetseha ho phahameng ha khalase e tšesaane, e bula menyetla e mecha ea lits'ebetso tsa meralo mme ka nako e ts'oanang e baka mathata a macha a boenjiniere [3,4,5,6]. Le hoja ts'ebetsong ea hona joale ea merero ea li-façade e sebelisang likhalase tse tšesaane e lekanyelitsoe, likhalase tse tšesaane li ntse li sebelisoa ka ho eketsehileng lithutong tsa boenjiniere ba sechaba le tsa meralo. Ka lebaka la bokhoni bo phahameng ba khalase e tšesaane ho deformation ea elastic, ts'ebeliso ea eona ka har'a li-facade e hloka tharollo e matlafalitsoeng ea meralo [7]. Ntle le ho sebelisa hampe phello ea lera ka lebaka la geometry e kobehileng [8], nako ea inertia e ka boela ea eketsoa ka sebopeho sa multilayer se nang le polymer core le letlapa le kantle la khalase e tšesaane e khomaretsoeng. Mokhoa ona o bonts'itse ts'episo ka lebaka la ts'ebeliso ea "polycarbonate" e thata e hlakileng, e tlase ho feta khalase. Ntle le ts'ebetso e ntle ea mochini, litekanyetso tse eketsehileng tsa polokeho li ile tsa fihleloa [9].
Mokhoa oa thuto e latelang o ipapisitse le mohopolo o ts'oanang, empa ho sebelisoa motsoako o bulehileng oa pore translucent core. Sena se tiisa tekanyo e phahameng ea tokoloho ea geometri le menyetla ea moralo, hammoho le ho kopanngoa ha mesebetsi ea 'mele ea mohaho [10]. Liphanele tse joalo tse kopaneng li ipakile li sebetsa haholo litekong tsa mochini [11] mme li ts'episa ho fokotsa palo ea likhalase tse sebelisoang ho fihla ho 80%. Sena se ke ke sa fokotsa lisebelisoa tse hlokahalang feela, empa hape se tla fokotsa haholo boima ba liphanele, ka tsela eo, ho eketsa katleho ea karoloana. Empa mefuta e mecha ea kaho e hloka mefuta e mecha ea tlhahiso. Mehaho e sebetsang hantle e hloka mekhoa e metle ea tlhahiso. Moralo oa dijithale o kenya letsoho tlhahisong ea dijithale. Sengoliloeng sena se tsoela pele ka lipatlisiso tsa sengoli tse fetileng ka ho hlahisa boithuto ba mokhoa oa ho etsa dijithale oa liphanele tse entsoeng ka likhalase tse tšesaane bakeng sa liroboto tsa indasteri. Tsepamiso e lebisitsoe ho digitize mokhoa oa ho sebetsa oa faele ho ea fekthering oa li-prototype tsa pele tse kholo ho eketsa mokhoa oa ho iketsetsa mokhoa oa ho etsa.
Phanele e kopantsoeng (setšoantšo sa 1) e na le likhalase tse peli tse tšesaane tse koahetsoeng ho pota-potile motheo oa AM polymer. Likarolo tse peli li hokahane le sekhomaretsi. Sepheo sa moralo ona ke ho aba mojaro holim'a karolo eohle ka katleho kamoo ho ka khonehang. Metsotso ea ho kobeha e baka khatello e tloaelehileng ka har'a khetla. Matla a ka morao a baka khatello ea ho kuta ka har'a mantlha le manonyeletso a sekhomaretsi.
Lera le ka ntle la sebopeho sa sandwich le entsoe ka khalase e tšesaane. Ha e le hantle, ho tla sebelisoa khalase ea soda-lime silicate. Ka botenya ba sepheo <2 mm, mokhoa oa ho futhumatsa mocheso o fihla moeling oa theknoloji oa morao-rao. Khalase ea aluminosilicate e matlafalitsoeng ka lik'hemik'hale e ka nkoa e loketse ka ho khetheha haeba matla a phahameng a hlokahala ka lebaka la moralo (mohlala, liphanele tse phuthetsoeng tse batang) kapa tšebeliso [12]. Ts'ebetso ea phetisetso ea leseli le ts'ireletso ea tikoloho e tla tlatselletsoa ke thepa e ntle ea mochini joalo ka ho hanyetsa mongoao hantle le modulus e batlang e phahame ea Young ha e bapisoa le lisebelisoa tse ling tse sebelisoang ka har'a metsoako. Ka lebaka la boholo bo fokolang bo fumanehang bakeng sa likhalase tse tšesaane tse thatafalitsoeng ke lik'hemik'hale, liphanele tsa khalase ea soda-lime e teteaneng ea 3 mm e ile ea sebelisoa ho theha setšoantšo sa pele se seholo.
Sebopeho se tšehetsang se nkoa e le karolo e bōpehileng ea phanele e kopantsoeng. Hoo e ka bang litšobotsi tsohle li angoa ke eona. Ka lebaka la mokhoa oa ho eketsa tlhahiso, hape ke setsi sa ts'ebetso ea tlhahiso ea digital. Thermoplastics e sebetsoa ka ho kopanya. Sena se etsa hore ho khonehe ho sebelisa palo e kholo ea li-polymer tse fapaneng bakeng sa lits'ebetso tse ikhethileng. The topology of the main elements e ka raloa ka khatiso e fapaneng ho latela ts'ebetso ea bona. Bakeng sa morero ona, moralo oa sebopeho o ka aroloa ka mekhahlelo e mene e latelang ea moralo: moralo oa sebopeho, moralo oa ts'ebetso, moralo oa botle le moralo oa tlhahiso. Sehlopha se seng le se seng se ka ba le merero e fapaneng, e ka lebisang ho li-topology tse fapaneng.
Nakong ea thuto ea pele, tse ling tsa meralo ea mantlha li ile tsa lekoa bakeng sa ho tšoaneleha ha moralo oa tsona [11]. Ho latela pono ea mochini, karolo e ka tlase ea nako ea boraro ea gyroscope e sebetsa ka ho khetheha. Sena se fana ka khanyetso e phahameng ea mochini ho kobeha ka tšebeliso ea thepa e batlang e le tlase. Ntle le meaho ea mantlha ea cellular e hlahisitsoeng libakeng tse holimo, topology e ka hlahisoa ke mekhoa e meng ea ho fumana sebopeho. Ho hlahisa khatello ea kelello ke e 'ngoe ea litsela tse ka khonehang tsa ho matlafatsa boima ba 'mele ka boima bo tlaase ka ho fetisisa [13]. Leha ho le joalo, sebopeho sa khekhe ea linotši, se sebelisoang haholo kahong ea li-sandwich, se sebelisitsoe e le qalo ea nts'etsopele ea mohala oa tlhahiso. Sebopeho sena sa motheo se lebisa tsoelo-peleng e potlakileng tlhahisong, haholo-holo ka lenaneo le bonolo la lisebelisoa. Boitšoaro ba eona ka har'a liphanele tse kopaneng bo ithutoe haholo [14, 15, 16] mme ponahalo e ka fetoloa ka mekhoa e mengata ka parameterization hape e ka sebelisoa bakeng sa mehopolo ea pele ea ntlafatso.
Ho na le li-polymer tse ngata tsa thermoplastic tse lokelang ho nahanoa ha u khetha polymer, ho latela mokhoa oa extrusion o sebelisitsoeng. Lithuto tsa pele tsa lisebelisoa tse nyane li fokolitse palo ea li-polymers tse nkoang li loketse ho sebelisoa li-facade [11]. Polycarbonate (PC) ea ts'episa ka lebaka la ho hanyetsa mocheso, ho hanyetsa UV le ho tiea ho hoholo. Ka lebaka la matsete a eketsehileng a botekgeniki le a lichelete a hlokahalang ho sebetsa polycarbonate, ethylene glycol e fetotsoeng polyethylene terephthalate (PETG) e ile ea sebelisoa ho hlahisa li-prototypes tsa pele. Ho bonolo haholo ho sebetsa ka mocheso o batlang o le tlase ka kotsi e tlase ea khatello ea mocheso le deformation ea likarolo. The prototype bontšitsoeng mona e entsoe ho tloha recycled PETG bitsoa PIPG. Lisebelisoa li ne li omisitsoe pele ho 60 ° C bakeng sa bonyane 4 h 'me li sebetsoa ka li-granules tse nang le fiber ea khalase ea 20% [17].
Sekhomaretsi se fana ka maqhama a matla pakeng tsa sebopeho sa mantlha sa polymer le sekwahelo se tšesaane sa khalase. Ha liphanele tse kopantsoeng li kentsoe meroalo e kobehang, manonyeletso a sekhomaretsi a tlas'a khatello ea ho kuta. Ka hona, sekhomaretsi se thata se ratoa mme se ka fokotsa ho kheloha. Likhomaretsi tse hlakileng li boetse li thusa ho fana ka boleng bo phahameng ba pono ha bo tlamahane le khalase e hlakileng. Ntho e 'ngoe ea bohlokoa ha u khetha sekhomaretsi ke manufacturability le ho kopanngoa mekhoeng ea tlhahiso e ikemetseng. Mona li-adhesives tsa UV tse nang le linako tse bonolo tsa ho folisa li ka nolofatsa haholo maemo a sekoaelo. Ho ipapisitsoe le liteko tsa pele, letoto la likhomaretsi li ile tsa lekoa bakeng sa ho tšoaneleha ha tsona bakeng sa liphanele tse entsoeng ka likhalase tse tšesaane [18]. Loctite® AA 3345™ UV e phekolehang acrylate [19] e ipakile e loketse haholo ts'ebetso e latelang.
E le ho nka monyetla ka menyetla ea ho hlahisa lihlahisoa le ho feto-fetoha ha likhalase tse tšesaane, ts'ebetso eohle e ne e etselitsoe ho sebetsa ka digitally le parametrically. Grasshopper e sebelisoa e le sebopeho sa mananeo a bonoang, e qoba likhokahano lipakeng tsa mananeo a fapaneng. Lithuto tsohle (boenjineri, boenjiniere le tlhahiso) li tla tšehetsana le ho tlatsana faeleng e le 'ngoe ka maikutlo a tobileng ho tsoa ho opareitara. Mothating ona oa thuto, ts'ebetso ea ts'ebetso e ntse e tsoela pele 'me e latela mokhoa o bontšitsoeng ho Setšoantšo sa 2. Maikemisetso a fapaneng a ka aroloa ka lihlopha ka har'a lithuto.
Le hoja tlhahiso ea liphanele tsa sandwich pampiring ena e entsoe ka mokhoa o ikemetseng oa mosebelisi le boitokisetso ba masela, kopanyo le netefatso ea lisebelisoa tsa boenjiniere ka bomong ha e e-so fihleloe ka botlalo. Ho ipapisitsoe le moralo oa parametric oa geometry ea facade, hoa khoneha ho rala khetla ea kantle ea moaho maemong a macro (facade) le meso (liphanele tsa sefahleho). Mohato oa bobeli, loop ea maikutlo a boenjiniere e ikemiselitse ho lekola polokeho le ho tšoaneleha hammoho le ho sebetsa ha lerako la lerako. Qetellong, liphanele tse hlahisoang li se li loketse tlhahiso ea dijithale. Lenaneo le sebetsana le sebopeho sa mantlha se ntlafalitsoeng ho G-code e baloang ke mochini mme e se lokisetsa bakeng sa tlhahiso ea tlatsetso, subtractive post-processing le bonding ba khalase.
Mokhoa oa moralo o nkoa ka mekhahlelo e 'meli e fapaneng. Ntle le taba ea hore sebopeho se seholo sa li-facade se ama jiometri ea phanele e 'ngoe le e' ngoe e kopaneng, topology ea mantlha ka boeona e ka etsoa le maemong a meso. Ha u sebelisa mohlala oa parametric façade, sebopeho le ponahalo li ka susumetsoa ke mohlala oa likarolo tsa façade ho sebelisa li-slider tse bontšitsoeng ho Setšoantšo sa 3. Ka hona, sebaka sohle se na le sebaka se hlalositsoeng ke mosebedisi se ka senyehang ka ho sebelisa lintlha tse khahlang le ho fetoloa ke ho totobatsa bonyane le tekanyo e phahameng ea deformation. Sena se fana ka tekanyo e phahameng ea ho feto-fetoha ha moralo oa lienfelopo tsa mohaho. Leha ho le joalo, tekanyo ena ea tokoloho e lekanyelitsoe ke lithibelo tsa tekheniki le tsa tlhahiso, tse bapaloang ke li-algorithms karolong ea boenjiniere.
Ho phaella bophahamong le bophara ba façade eohle, ho aroloa ha liphanele tsa façade ho ikemiselitsoe. Ha e le liphanele tsa façade ka bomong, li ka hlalosoa ka mokhoa o nepahetseng haholoanyane maemong a meso. Sena se ama topology ea sebopeho sa mantlha ka boeona, hammoho le botenya ba khalase. Liphetoho tsena tse peli, hammoho le boholo ba phanele, li na le kamano ea bohlokoa le mohlala oa boenjiniere ba mechine. Moralo le nts'etsopele ea boemo bohle ba macro le meso e ka etsoa ho latela ntlafatso ka mekhahlelo e mene ea sebopeho, ts'ebetso, aesthetics le moralo oa sehlahisoa. Basebelisi ba ka hlaolela chebahalo le maikutlo ka kakaretso a enfelopo ea moaho ka ho beha libaka tsena pele.
Morero ona o tšehetsoa ke karolo ea boenjiniere e sebelisa mokhoa oa ho fana ka maikutlo. Ho fihlela sena, lipakane le maemo a moeli li hlalosoa ka har'a sehlopha sa ho ntlafatsa se bontšitsoeng setšoantšong sa 2. Li fana ka liphaseje tse ka khonehang ka mokhoa oa theknoloji, tse utloahalang 'meleng,' me li sireletsehile ho hahoa ho tloha ponong ea boenjiniere, e nang le tšusumetso e kholo ho moralo. Ena ke qalo ea lisebelisoa tse fapaneng tse ka kopanngoang ka kotloloho ho Grasshopper. Lipatlisisong tse ling, thepa ea mochini e ka hlahlojoa ho sebelisoa Finite Element Analysis (FEM) kapa esita le lipalo tsa tlhahlobo.
Ho feta moo, lithuto tsa mahlaseli a letsatsi, tlhahlobo ea pono ea pono, le mohlala oa nako ea khanya ea letsatsi li ka lekola phello ea liphanele tse kopaneng ho fisiks ea moaho. Ke habohlokoa hore u se ke ua fokotsa ho feta tekano lebelo, katleho le ho feto-fetoha ha mokhoa oa moralo. Ka hona, liphetho tse fumanoeng mona li etselitsoe ho fana ka tataiso le ts'ehetso e eketsehileng ts'ebetsong ea moralo 'me ha se sebaka sa tlhahlobo e qaqileng le ho lokafatsa qetellong ea ts'ebetso ea moralo. Morero ona oa leano o rala motheo bakeng sa lipatlisiso tse ling tsa likarolo bakeng sa liphetho tse netefalitsoeng. Mohlala, ha ho tsejoe hanyane ka boits'oaro ba mochini oa liphanele tse kopantsoeng tlas'a maemo a fapaneng a mojaro le ts'ehetso.
Hang ha moralo le boenjiniere li felile, mohlala o se o loketse tlhahiso ea dijithale. Mokhoa oa ho etsa lihlahisoa o arotsoe ka mekhahlelo e mene (setšoantšo sa 4). Ntlha ea pele, mohaho o ka sehloohong o ne o etsoa ka mokhoa o eketsehileng o sebelisa mochine o moholo oa khatiso oa 3D oa robotiki. Joale bokaholimo bo siloa ho sebelisoa mokhoa o tšoanang oa liroboto ho ntlafatsa boleng ba bokaholimo bo hlokahalang bakeng sa ho kopanya hantle. Ka mor'a ho siloa, sekhomaretsi se sebelisoa haufi le mohaho oa mantlha ho sebelisoa mokhoa o khethehileng oa dosing o kenngoeng tsamaisong ea robotic e sebelisoang bakeng sa ho hatisa le ho sila. Qetellong, khalase e kenngoa 'me e behiloe pele ho phekolo ea UV ea lenonyeletso le kopantsoeng.
Bakeng sa tlhahiso ea tlatsetso, topology e hlalositsoeng ea sebopeho se ka tlase e tlameha ho fetoleloa ka puo ea mochini oa CNC (GCode). Bakeng sa liphetho tse tšoanang le tsa boleng bo holimo, sepheo ke ho hatisa lera le leng le le leng ntle le hore nozzle ea extruder e oe. Sena se thibela khatello e feteletseng e sa batleheng qalong le qetellong ea motsamao. Ka hona, mongolo o tsoelang pele oa moloko oa trajectory o ngotsoe bakeng sa mokhoa oa sele o sebelisoang. Sena se tla theha parametric e tsoelang pele ea polyline e nang le lintlha tse qalang le tsa ho qetela, tse lumellanang le boholo ba phanele e khethiloeng, palo le boholo ba khekhe ea linotsi joalo ka moralo. Ho phaella moo, litekanyo tse kang bophara ba mela le bophahamo ba line li ka hlalosoa pele ho rala mela ho finyella bophahamo bo lakatsehang ba mohaho o moholo. Mohato o latelang ho script ke ho ngola litaelo tsa G-code.
Sena se etsoa ka ho rekota likhokahano tsa ntlha e 'ngoe le e' ngoe moleng ka tlhahisoleseling e eketsehileng ea mochini joalo ka lilepe tse ling tse amehang bakeng sa ho beha maemo le taolo ea molumo oa extrusion. G-code e hlahisoang e ka fetisetsoa mechineng ea tlhahiso. Mohlala ona, letsoho la liroboto tsa liindasteri tsa Comau NJ165 seporong sa linear le sebelisoa ho laola extruder ea CEAD E25 ho latela G-code (Setšoantšo sa 5). Mohlala oa pele o sebelisitsoeng ka mor'a liindasteri PETG e nang le fiber ea khalase ea 20%. Mabapi le tlhahlobo ea mochini, boholo ba sepheo bo haufi le boholo ba indasteri ea kaho, kahoo litekanyo tsa ntho e kholo ke 1983 × 876 mm le lisele tse 6 × 4 tsa mahe a linotsi. 6 mm le bophahamo ba 2 mm.
Liteko tsa pele li bontšitse hore ho na le phapang pakeng tsa matla a sekhomaretsi pakeng tsa sekhomaretsi le resin ea khatiso ea 3D ho latela thepa ea eona e kaholimo. Ho etsa sena, lisampole tsa liteko tsa tlhahiso ea tlatsetso li khomaretsoa kapa li entsoe ka laminated ka khalase 'me li tlas'a tsitsipano kapa ho kuta. Nakong ea ts'ebetso ea pele ea mochini oa holim'a polymer ka ho sila, matla a ile a eketseha haholo (setšoantšo sa 6). Ho phaella moo, e ntlafatsa ho bata ha motheo le ho thibela mefokolo e bakoang ke ho feta-extrusion. UV e phekolehang LOCTITE® AA 3345™ [19] acrylate e sebelisitsoeng mona e tsotella maemo a ho sebetsa.
Hangata sena se fella ka ho kheloha ha maemo a holimo bakeng sa lisampole tsa teko ea bonto. Kamora tlhahiso ea tlatsetso, sebopeho sa mantlha se ile sa siloa mochining oa ho sila oa profil. G-khoutu e hlokahalang bakeng sa ts'ebetso ena e hlahisoa ka bo eona ho tsoa lithulusing tse seng li entsoe bakeng sa ts'ebetso ea khatiso ea 3D. Sebopeho sa mantlha se hloka ho hatisoa ho feta bophahamo ba mantlha bo reriloeng. Mohlala ona, sebopeho sa mantlha sa limilimithara tse 18 se theotsoe ho 14 mm.
Karolo ena ea ts'ebetso ea tlhahiso ke phephetso e kholo bakeng sa automation e felletseng. Tšebeliso ea likhomaretsi e beha litlhoko tse phahameng tsa ho nepahala le ho nepahala ha mechine. The pneumatic dosing system e sebelisoa ho sebelisa sekhomaretsi haufi le sebopeho sa mantlha. E tataisoa ke roboto haufi le sebaka sa ho sila ho latela tsela e hlalositsoeng ea sesebelisoa. Hoa etsahala hore ho nkela sebaka sa setso sa ho fana ka borashe ho molemo haholo. Sena se lumella li-adhesives tse tlase tsa viscosity hore li ajoe ka mokhoa o ts'oanang ka molumo. Chelete ena e khethoa ke khatello ea tsamaiso le lebelo la roboto. Bakeng sa ho nepahala ho hoholo le boleng bo phahameng ba tlamahano, lebelo le tlaase la maeto la 200 ho 800 mm / min le khethoa.
Acrylate e nang le viscosity e tloaelehileng ea 1500 mPa * e ne e sebelisoa leboteng la polymer core ea 6 mm ka bophara ho sebelisoa borashe ba dosing ka bophara ba ka hare ba 0.84 mm le bophara ba borashe ba 5 ka khatello e sebelisoang ea 0.3 ho 0.6 mbar. mm. Ka mor'a moo, sekhomaretsi se hasana holim'a substrate 'me se etsa sekhahla sa 1 mm ka lebaka la tsitsipano ea holim'a metsi. Boikemisetso bo nepahetseng ba botenya ba sekhomaretsi bo ntse bo ke ke ba iketsetsa. Nako ea ts'ebetso ke mokhoa oa bohlokoa oa ho khetha sekhomaretsi. Sebopeho sa mantlha se hlahisoang mona se na le bolelele ba pina ea 26 m mme ka hona nako ea kopo ea metsotso e 30 ho isa ho e 60.
Ka mor'a ho sebelisa sekhomaretsi, kenya fensetere e khanyang habeli sebakeng seo. Ka lebaka la botenya bo tlase ba thepa, khalase e tšesaane e se e ntse e holofetse ka matla ka boima ba eona mme ka hona e tlameha ho beoa ka mokhoa o lekanang ka hohle kamoo ho ka khonehang. Bakeng sa sena, ho sebelisoa linoelo tse hulang likhalase tsa pneumatic tse nang le linoelo tse hasoang ka nako. E behiloe karolong e sebelisang crane, 'me nakong e tlang e ka behoa ka ho toba ho sebelisa liroboto. Letlapa la khalase le ne le behiloe ho bapa le bokaholimo ba motheo holim'a lera la sekhomaretsi. Ka lebaka la boima bo bobebe, poleiti e eketsehileng ea khalase (4 ho 6 mm thick) e eketsa khatello ho eona.
Sephetho e lokela ho ba ho koloba ka botlalo ha bokaholimo ba khalase haufi le sebopeho sa mantlha, joalo ka ha ho ka ahloloa ho tsoa tlhahlobong ea pele ea pono ea phapang e bonahalang ea mebala. Ts'ebetso ea kopo e ka boela ea e-ba le tšusumetso e kholo ho boleng ba motsoako oa ho qetela o kopantsoeng. Ha li se li kopantsoe, likhalase tsa khalase ha lia lokela ho sisinyeha kaha sena se tla etsa hore ho be le masala a sekhomaretsi a bonahalang holim'a khalase le mefokolo karolong ea sebele ea sekhomaretsi. Qetellong, sekhomaretsi se phekoloa ka mahlaseli a UV ka bolelele ba 365 nm. Ho etsa sena, lebone la UV le nang le matla a matla a 6 mW / cm2 butle-butle le fetisoa holim'a sebaka sohle sa sekhomaretsi bakeng sa 60 s.
Mohopolo oa liphanele tse entsoeng ka likhalase tse bobebe tse bobebe tse tšesaane tse nang le konokono ea polymer e boletsoeng mona e reretsoe ho sebelisoa lifahaneng tse tlang. Kahoo, liphanele tse kopaneng li tlameha ho latela litekanyetso tse sebetsang le ho fihlela litlhoko tsa maemo a moeli oa lits'ebeletso (SLS), maemo a moeli oa matla a ho qetela (ULS) le litlhoko tsa polokeho. Ka hona, liphanele tse kopantsoeng li tlameha ho sireletseha, li be matla, 'me li be thata ka ho lekaneng ho mamella meroalo (joalo ka meroalo e ka holim'a metsi) ntle le ho robeha kapa ho senyeha ho feteletseng. Ho batlisisa karabelo ea mochini ea liphanele tse entsoeng ka likhalase tse tšesaane tse kopaneng (joalo ka ha ho hlalositsoe karolong ea Teko ea Mechini), li ile tsa etsoa liteko tsa moea o matla joalo ka ha ho hlalositsoe karolong e latelang.
Sepheo sa tlhahlobo ea 'mele ke ho ithuta thepa ea mechine ea liphanele tse kopantsoeng tsa marako a ka ntle tlas'a meroalo ea moea. Ho fihlela sena, liphanele tse kopantsoeng tse nang le letlapa le ka ntle la 3 limilimithara tse nang le khalase e teteaneng le motsoako o entsoeng ka botenya oa 14 mm (ho tloha PIPG-GF20) o entsoe joalokaha ho hlalositsoe ka holimo ho sebelisa sekhomaretsi sa Henkel Loctite AA 3345 (setšoantšo sa 7 se letšehali). )). . Ka mor'a moo, liphanele tse entsoeng ka motsoako li khomareloa holim'a foreimi ea tšehetso ea lepolanka ka li-screw tsa tšepe tse khannoang ka foreimi ea lehong le ka mahlakoreng a mohaho o moholo. Li-screws tse 30 li ne li behiloe ho pota-pota pherimitha ea phanele (bona mola o motšo ka letsohong le letšehali setšoantšong sa 7) ho hlahisa maemo a ts'ehetso ea linear ho pota-pota ka hohle kamoo ho ka khonehang.
Ka mor'a moo, foreimi ea teko e ne e tiisitsoe leboteng la teko e ka ntle ka ho sebelisa khatello ea moea kapa ho huloa ke moea ka mor'a phanele e kopantsoeng (Setšoantšo sa 7, holimo ka ho le letona). Sistimi ea khokahano ea dijithale (DIC) e sebelisoa ho rekota data. Ho etsa sena, khalase e ka ntle ea phanele e kopantsoeng e koahetsoe ka letlapa le lesesaane le tšesaane le hatisitsoeng ho lona ka mokhoa oa lerata la perela (setšoantšo sa 7, ka tlase ho le letona). DIC e sebelisa lik'hamera tse peli ho rekota boemo bo lekanyelitsoeng ba lintlha tsohle tsa tekanyo holim'a khalase eohle. Litšoantšo tse peli ka motsotsoana li ile tsa rekotoa le ho sebelisoa bakeng sa tlhahlobo. Khatello e ka kamoreng, e pota-potiloeng ke liphanele tse kopantsoeng, e eketsoa ka fan ho 1000 Pa increments ho fihlela boleng bo phahameng ba 4000 Pa, e le hore boemo bo bong le bo bong ba mojaro bo bolokehe metsotsoana ea 10.
Tlhophiso ea 'mele ea teko e boetse e emeloa ke mohlala oa lipalo o nang le litekanyo tse tšoanang tsa geometri. Bakeng sa sena, ho sebelisoa lenaneo la linomoro Ansys Mechanical. Mohaho oa mantlha e ne e le letlooeng la jeometri o sebelisa SOLID 185 likarolo tsa hexagonal tse nang le mahlakore a 20 mm bakeng sa khalase le likarolo tsa SOLID 187 tsa tetrahedral tse nang le mahlakore a 3 mm. Ho nolofatsa mohlala, sethaleng sena sa thuto, ho nahanoa mona hore acrylate e sebelisitsoeng e tiile ebile e tšesaane, 'me e hlalosoa e le tlamahano e thata pakeng tsa khalase le lisebelisoa tsa mantlha.
Liphanele tse kopantsoeng li tsitsitse ka mokhoa o otlolohileng ka ntle ho mokokotlo, 'me khalase ea khalase e tlas'a khatello ea khatello ea holim'a 4000 Pa. Le hoja li-geometric nonlinearities li ne li nahanoa ka mokhoa oa ho etsa mohlala, ho ne ho sebelisoa mehlala ea lisebelisoa tsa linear feela sethaleng sena sa boithuto. Leha ena e le mohopolo o nepahetseng bakeng sa karabelo e otlolohileng ea khalase (E = 70,000 MPa), ho latela leqephe la data la moetsi oa (viscoelastic) polymeric core material [17], ho satalla ha mela E = 8245 MPa ho sebelisitsoe ho tlhahlobo ea hajoale e lokela ho nahanoa ka matla 'me e tla ithutoa lipatlisisong tse tlang.
Liphetho tse hlahisitsoeng mona li hlahlobjoa haholo-holo bakeng sa ho holofala ho matla a moea a fihlang ho 4000 Pa (= ˆ 4kN/m2). Bakeng sa sena, litšoantšo tse tlalehiloeng ke mokhoa oa DIC li ne li bapisoa le liphello tsa papiso ea linomoro (FEM) (setšoantšo sa 8, ka tlase ho le letona). Leha ho na le mofuta o felletseng oa 0 mm o nang le litšehetso tse "loketseng" sebakeng se haufi (ke hore, pherimithara) e baloa ho FEM, phallo ea 'mele ea sebaka se haufi e tlameha ho eloa hloko ha ho hlahlojoa DIC. Sena se bakoa ke mamello ea ho kenya le deformation ea foreimi ea teko le litiiso tsa eona. Ha ho bapisoa, karolelano ea ho falla sebakeng se ka thōko (mohala o mosoeu o phunyeletsoeng setšoantšong sa 8) o ile oa tlosoa ho tloha sebakeng se phahameng sa ho falla bohareng ba phanele. Ho falla ho laetsoeng ke DIC le FEA ho bapisoa ho Lethathamo la 1 'me ho bontšoa ka mokhoa o hlakileng k'honeng e kaholimo ho le letšehali la Setšoantšo sa 8.
Mekhahlelo e mene ea mojaro e sebelisitsoeng ea mohlala oa liteko e sebelisitsoe e le lintlha tsa taolo bakeng sa tlhahlobo le ho hlahlojoa ho FEM. Phallo e phahameng ea bohareng ba poleiti e kopantsoeng naheng e sa laolloang e ne e khethoa ke litekanyo tsa DIC ka tekanyo ea mojaro oa 4000 Pa ho 2.18 mm. Leha phalliso ea FEA ka mejaro e tlase (ho fihla ho 2000 Pa) e ntse e ka hlahisa boleng ba liteko ka nepo, keketseho e sa lekanyetsoang ea khatello ea mejaro e phahameng e ke ke ea baloa ka nepo.
Leha ho le joalo, liphuputso li bontšitse hore liphanele tse kopantsoeng li ka mamella meroalo e matla ea moea. Boima bo phahameng ba liphanele tse bobebe bo hlahella ka ho khetheha. Ho sebelisa lipalo tsa tlhahlobo e thehiloeng khopolong ea linear ea lipoleiti tsa Kirchhoff [20], deformation ea 2.18 mm ho 4000 Pa e lumellana le ho senyeha ha khalase e le 'ngoe ea khalase ea 12 mm ka tlas'a maemo a tšoanang a moeli. Ka lebaka leo, botenya ba khalase (e leng tlhahiso ea matla a matla) karolong ena e kopantsoeng e ka fokotsoa ho 2 x 3mm khalase, e leng se etsang hore ho bolokehe ha thepa ea 50%. Ho fokotsa boima ba kakaretso ea phanele ho fana ka melemo e eketsehileng mabapi le kopano. Leha phanele e kopaneng ea 30kg e ka sebetsoa habonolo ke batho ba babeli, phanele ea khale ea 50 kg ea khalase e hloka tšehetso ea tekheniki hore e tsamaee ka polokeho. E le ho emela ka nepo boitšoaro ba mochini, ho tla hlokahala mehlala e mengata ea lipalo lithutong tse tlang. Tlhahlobo ea lintlha tse felletseng e ka ntlafatsoa le ho feta ka mefuta e mengata ea lisebelisoa tse se nang moeli bakeng sa li-polymers le mohlala oa li-adhesive bond.
Ntlafatso le ntlafatso ea lits'ebetso tsa dijithale li bapala karolo ea bohlokoa ho ntlafatseng ts'ebetso ea moruo le tikoloho indastering ea kaho. Ho phaella moo, tšebeliso ea likhalase tse tšesaane ka li-façades e tšepisa ho boloka matla le lisebelisoa le ho bula menyetla e mecha ea ho haha. Leha ho le joalo, ka lebaka la botenya bo bonyenyane ba khalase, litharollo tse ncha tsa moralo li hlokahala ho matlafatsa khalase ka ho lekaneng. Ka hona, thuto e hlahisitsoeng sehloohong sena e lekola mohopolo oa liphanele tse kopaneng tse entsoeng ka khalase e tšesaane le meaho ea mantlha e matlafalitsoeng ea 3D e hatisitsoeng ea polymer. Ts'ebetso eohle ea tlhahiso ho tloha ho moralo ho isa ho tlhahiso e entsoe ka dijithale le ho iketsetsa. Ka thuso ea Grasshopper, ho ile ha ntlafatsoa mokhoa oa ho sebetsa ho tloha fekthering ho etsa hore ho sebelisoe liphanele tse entsoeng ka likhalase tse tšesaane ho li-façade tse tlang.
Tlhahiso ea mohlala oa pele e bontšitse ho khoneha le liphephetso tsa tlhahiso ea liroboto. Le hoja tlhahiso ea tlatsetso le e fokotsang e se e ntse e hokahane hantle, ts'ebeliso ea sekhomaretsi e ikemetseng le kopano haholo-holo e hlahisa mathata a mang a lokelang ho rarolloa lipatlisisong tse tlang. Ka tlhahlobo ea pele ea mochini le mohlala oa lipatlisiso tse amanang le likarolo tse itseng, ho bonts'itsoe hore liphanele tse bobebe le tse tšesaane tsa fiberglass li fana ka ho satalla ho lekaneng bakeng sa lits'ebetso tse reriloeng tsa sefahleho, leha e le maemong a matla a moea. Lipatlisiso tse tsoelang pele tsa bangoli li tla tsoela pele ho hlahloba bokhoni ba liphanele tse entsoeng ka khalase tse tšesaane tse entsoeng ka mokhoa oa digital bakeng sa lisebelisoa tsa façade le ho bontša katleho ea tsona.
Bangoli ba rata ho leboha batšehetsi bohle ba amanang le mosebetsi ona oa lipatlisiso. Ka lebaka la lenaneo la lichelete la EFRE SAB le tšehetsoeng ke lichelete tsa European Union ka mokhoa oa thuso ea No. 100537005. Ho feta moo, AiF-ZIM e ile ea amoheloa ka lichelete tsa morero oa lipatlisiso oa Glasfur3D (nomoro ea thuso ZF4123725WZ9) ka tšebelisano le Glasswerkstätten Glas Ahne, e faneng ka tšehetso e kholo mosebetsing ona oa lipatlisiso. Qetellong, Friedrich Siemens Laboratory le basebetsi-'moho le eona, haholo-holo Felix Hegewald le motlatsi oa liithuti Jonathan Holzerr, ba amohela tšehetso ea theknoloji le ts'ebetsong ea ho qaptjoa le ho hlahloba 'mele e ileng ea theha motheo oa pampiri ena.
Nako ea poso: Aug-04-2023