CNC navíječka vlákna

Vicky77 · 16. 8. 2016, 3:37

Ahoj všem příznivcům CNC strojů!
Jmenuji se Viktor. Pracovně a i "volnočasově" se zajímám o výrobu kompozitních dílů (sklo, uhlík, kevlar, aramid kompozity). Čas od času si vyrábím nebo vylepšuji své nářadí a stroje v dílně (vakuové vývěvy, přečerpávající nádoby apod). Prostě takový kutil všeho druhu...
Už dlouhou dobu studuji CNC řízené navíječky vlákna. Fungují podobně jako CNC soustruhy - 2, 3 nebo 4 osy. Něco podobného prodávají v USA jako domácí stavebnici a tak si říkám, že určitě by se dalo něco podobného vyrobit i v domácích podmínkách. A proto se ptám, zda máte někdo zkušenosti s něčím takovýmto případně věděli by jste si rady?
Viz odkaz: http://www.xwinder.com/" onclick="window.open(this.href);return false;

Jinak abych nebyl brán za laika:
ČVUT Fakulta architektury - architektura a urbanismus
ČVUT Fakulta architektury a strojní fakulta - obor průmyslový design
ČZU - dřevní inženýrství, diplomová práce na téma přírodní kompozitní materiály

Praxe - výroba, design a návrh kompozitních dílů pro průmysl i soukromý sektor.

Díky moc za Váš čas a hodnotné příspěvky!

Viktor

lubos · 16. 8. 2016, 6:07

Podle mě ta stavba není nic složitého. Spíš to jak si připravit gkod.
K čemu je pak takový válec ( viz to jejich video) dobrý?

Vicky77 · 16. 8. 2016, 7:27

Také si myslím, že po stránce konstrukční to nebude nic tak těžkého. Naopak (a zde jsem úplný amatér) vidím jako problém programování.
K čemu to je - na takovémto stroji lze vyrábět jakékoliv kompozitní prutové prvky. Ať už se jedná o jednoduché kulatiny z uhlíkového vlákna (nosníky, konstrukce robotů apod) až po složitější tvary - aerodynamické profily (křídla, stěžně a ráhna na lodě) apod. Pokud bychom mluvili u 4D navíječek, tak poté se na nich dají navíjet složitější tvary - a válce jsou například pro výrobu speciálních tlakových lahví.

lubos · 16. 8. 2016, 7:41

Trubka je mi jasná pro použití ale ty válce se dnem a výkem moc ne. Jak ten vnitřek z toho vyndají? Pokud to uříznou a mají z toho trubku tak mi to je jasné. Budu ted asi stavit naviječku cívek tož je trochu podobná konstrukce.
U tohodle mi přijde jako zásadní vyřešit správné napnutí rovingu. Navíc pokud by to mělo mít nějaký smysl tak bych to udělal i s namočením do epoxidu. Zajímalo by mě jak to pak chtějí kvalitně prosytit, když to navinou takhle na sucho.

packa · 16. 8. 2016, 7:48

Tak tak navíječka je jednoduchá stavebnice , odladit kod dá asi dost práce, , jinak takto se vyrábí i tlakové nádrže do raket : https://www.youtube.com/watch?v=jc52ssQ65cU" onclick="window.open(this.href);return false;

lubos · 16. 8. 2016, 7:53

Takže předpokládám že to jádro tam pak nechaj.

packa · 16. 8. 2016, 7:56

u velkých nádrží ano , u malých se jádro něčím rozpouští - něco jako polystyren - ten by však nevydržel sycení pryskiřicí

WatchManiac · 16. 8. 2016, 8:03

packa píše:u velkých nádrží ano , u malých se jádro něčím rozpouští - něco jako polystyren - ten by však nevydržel sycení pryskiřicí

Myslím že sa na jadrá používa aj niečo ako parafín/vosk, potom sa to vytaví a dá sa znova použiť... som to niekde videl...

Vicky77 · 16. 8. 2016, 8:11

Profily zatím navíjím bohužel poloautomaticky - tedy používám tkaniny (celé šířky metr nebo pásy) a navíjím je na profilu upevněném na "soustruhu". Ale je k tomu potřeba mojí asistence.
Navíječka - samotný posuvný modul má v sobě už nádobku na prosycení tkaniny, respektive rovingu. Tedy na trn už se navíjí dávno prosycené vlákno.

Láhve - dobře bylo poznamenáno - láhve se používají do raket, ale také v těžkém průmyslu a jako "vzdušníky" pro automatické roboty přímo na konstrukci. U malých lahví se zakulacené části tisknou na 3D tiskárně, osadí přírubou pro vnitřní stranu, převinou rovingem a následně spojí s vnější částí příruby.

Programování - můj cíl je v prvním kole určitě 2D navíjení. Případně 3D - tedy aby bylo možné ještě nastavit správnou orientaci širších rovingů (12 a 24K). Hlavní problém vidím v kódu.. aby navíjení bylo vždy vlákno vedle vlákna... v tomhle ale jsem amatér... hledám proto rady kde se mám odpíchnout nyní. Opravdu se mi nechce dávat 2,5K USD za navíječku. Rád bych si ji rovnou postavil svoji s dimenzováním pro své velikosti (max 9m návinu).

T.Andrlik · 16. 8. 2016, 8:13

Dela se to na takovem balonku, pote se vyfoukne a vytahne.

packa · 16. 8. 2016, 8:16

Vyber si konstrukci jaká ti vyhovuje a pak nebude problém řídit to přez LINUXCNC , G kod už se bude muset ladit za chodu stroje , k té stavebnici je i nějaký SW?

prochaska · 16. 8. 2016, 8:50

U tlakových lahví (http://www.luxfercylinders.com/products ... er-medical" onclick="window.open(this.href);return false;) se dělá hliníkový vnitřek, jehož součástí je hrdlo se závitem a ten po omotání v lahvi zůstává. Jednou jsem si takovou lahev chtěl sám udělat na čtyřosé frézce, ale ztroskotal jsem na tom, že maximální programovatelná hodnota osy C byla 3600 stupňů (a reset C osy to neumělo)

Vicky77 · 17. 8. 2016, 7:54

Ještě jednou upozorňuji!!! Lahve nejsou mým cílem. Cílem je navíjení profilů.

Dokážete někdo odhadnout potřebný materiál? I klidně z toho co je na videích x Winderu?

Díky moc!

prochaska · 17. 8. 2016, 9:25

A v jaké přesnosti se obvykle takové profily vinou a pod jakým úhlem? Záleží třeba na poloze toho vodítka na desetinu milimetru? Jednou jsem viděl navíjet nějakou trubku ze skelného vlánka a navíjeli to docela fofrem a pod poměrně strmým úhlem, takže to vodítko kmitalo ze strany na stranu dost rychle, odhadem tak 0.5 m/s nebo ještě rychleji. Na posuv ale měli převody od vřetena, žádnou elektroniku.

Vicky77 · 17. 8. 2016, 9:46

Přesnost - asi milimetr by byla v tuto chvíli dostačující.

Úhel navíjení - ten musí být vždy možné upravit/předem naprogramovat - napočítat. V tom je totiž celý ten vtip. Díky rychlosti posuvu vozíku a rychlosti otáčení trnu chci měnit případné sklon/úhly vlákna pro zlepšení a optimalizaci mechanického namáhání. Je to typická "prutová" fyzika - tedy vlákno má po vytvrzení nejlepší mechanické vlastnosti v podélném směru. Některé trubky jsou tak ideálně vyrobeny jednosměrně kladeným vláknem, některé s vláknem pod úhlem 45 stupňů a některé třeba pod úuhlem 20 stupňů. Záleží vždy na určení použití.

Navíjení - to o čem se tu mluví, že to šlo rychle (0,5m/s) je rychlost, kterou bych si představoval i já. Dnes ty navíječky mají i více rovingů v řadě při navíjení a tedy navíjí mnohem rychleji... ale to je zase někde jinde...

Chci se na to v následujícím roce připravit a začít stavět. Doma jsem si řekl, že buď tohle, nebo vlastní 3 osé cnc na polystyrén a pěnu...

V.