Diseño y Verificación de Parámetros del Proceso de Formación de Tubos Continuos para Varillas Basadas en PEEK Destinadas a Aplicaciones de Fabricación Espacial
Autores: Li, Peng; Tian, Shuai; Duan, Yingjia; Yan, Jiayong; Zhang, Lixin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Diseño y Verificación de Parámetros del Proceso de Formación de Tubos Continuos para Varillas Basadas en PEEK Destinadas a Aplicaciones de Fabricación Espacial
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Propuestas
Conformado en órbita
Material en barra a base de PEEK
Control de gradiente de temperatura
Diseño de cavidad de deformación continua
Componentes de barra de resina
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Para satisfacer las necesidades de construcción en órbita de naves espaciales supergrandes para estructuras de varillas ultralargas, este documento propone un innovador método de conformado en órbita por rodillos para materiales de varilla a base de polieteretercetona (PEEK). Este método integra ingeniosamente el control del gradiente de temperatura en un diseño de cavidad de deformación continua para lograr una conformación eficiente de los componentes de varilla de resina. Se estableció un modelo paramétrico de la cavidad del molde de conformado basado en los métodos de flexión y descenso, y se determinaron las condiciones de contorno para el gradiente de distribución de temperatura dentro de la cavidad. A través de la simulación y análisis del proceso de curling y conformado por costura de la varilla PEEK, se determinó la influencia de los parámetros de configuración de la cavidad en la carga de conformado. Al construir una plataforma de prueba para las características de conformado por rodillos de los componentes de varilla de resina, se verificaron los efectos de diferentes métodos de conformado, temperaturas de costura y tasas de alimentación en la calidad de conformado y la carga, y se analizaron los principales factores que afectan el ancho de la zona de soldadura, la redondez de la varilla y la rectitud de la soldadura. Los resultados experimentales muestran que el esquema de conformado continuo por rodillos propuesto puede lograr una conformación eficiente y continua de estructuras de varilla de resina. Cuando la longitud del miembro se procesa a 300 mm, con un diámetro de varilla conformada de 20 mm, empleando una longitud de zona de deformación de cavidad de 210 mm, un despeje de cavidad de 0.1 mm, un ancho de hoja de 61 mm, una tasa de alimentación de 1 mm/s y una temperatura de zona de sellado de 335 grados C, se puede lograr una calidad óptima de conformado de varilla, caracterizada por un error de rectitud de 0.0133 +/- 0.005 mm y un error de redondez de 0.19 +/- 0.07 mm. La propuesta de este esquema proporciona una base confiable para la fabricación continua de estructuras de varilla en la construcción en órbita de grandes estructuras espaciales, tanto en términos del esquema como de la selección de parámetros.
Descripción
Para satisfacer las necesidades de construcción en órbita de naves espaciales supergrandes para estructuras de varillas ultralargas, este documento propone un innovador método de conformado en órbita por rodillos para materiales de varilla a base de polieteretercetona (PEEK). Este método integra ingeniosamente el control del gradiente de temperatura en un diseño de cavidad de deformación continua para lograr una conformación eficiente de los componentes de varilla de resina. Se estableció un modelo paramétrico de la cavidad del molde de conformado basado en los métodos de flexión y descenso, y se determinaron las condiciones de contorno para el gradiente de distribución de temperatura dentro de la cavidad. A través de la simulación y análisis del proceso de curling y conformado por costura de la varilla PEEK, se determinó la influencia de los parámetros de configuración de la cavidad en la carga de conformado. Al construir una plataforma de prueba para las características de conformado por rodillos de los componentes de varilla de resina, se verificaron los efectos de diferentes métodos de conformado, temperaturas de costura y tasas de alimentación en la calidad de conformado y la carga, y se analizaron los principales factores que afectan el ancho de la zona de soldadura, la redondez de la varilla y la rectitud de la soldadura. Los resultados experimentales muestran que el esquema de conformado continuo por rodillos propuesto puede lograr una conformación eficiente y continua de estructuras de varilla de resina. Cuando la longitud del miembro se procesa a 300 mm, con un diámetro de varilla conformada de 20 mm, empleando una longitud de zona de deformación de cavidad de 210 mm, un despeje de cavidad de 0.1 mm, un ancho de hoja de 61 mm, una tasa de alimentación de 1 mm/s y una temperatura de zona de sellado de 335 grados C, se puede lograr una calidad óptima de conformado de varilla, caracterizada por un error de rectitud de 0.0133 +/- 0.005 mm y un error de redondez de 0.19 +/- 0.07 mm. La propuesta de este esquema proporciona una base confiable para la fabricación continua de estructuras de varilla en la construcción en órbita de grandes estructuras espaciales, tanto en términos del esquema como de la selección de parámetros.