ガラス繊維工業用ファンメーカーは伝統に基づいています

ハドソンプロダクツは、既存のプレスと同様のプレスをウィッカート油圧プレスに採用しましたが、コントロールが更新され、機能性とコントロール性が向上しています。ソース|ウィッカート油圧プレス

Hudson Products（Hudson、Beasley、Texas、U.S。）は、空冷式熱交換器と軸流ファンの大手メーカーです。同社のグラスファイバーTuf-Lite軸流ファンは、60年以上製造されており、産業用アプリケーションに好まれています。現在、世界中で250,000を超えるTuf-Liteファンが使用されています。

Tuf-Liteファンシリーズは、1955年にガラス繊維強化複合ブレードを備えたTuf-LiteIで始まりました。その作成以来、ファンは数回の反復を経てきました。オリジナルのファンは、中空部品として成形されたモノリシックワンピースエアフォイルとして製造されました。 Tuf-Lite IIは、ファンの部品の製造可能性を高めるために1984年に導入されました。ハドソンプロダクツのオペレーションマネージャーであるニックリゾ氏によると、元のモノリシック翼のプロファイルを維持し、部品の要件を満たすことは困難でした。翼とホルダー、またはネックで構成されるブレードを特徴とする新しい2つの部分からなる設計が考案されました。デザインもセンターハブに変更がありました。 Tuf-Lite Iデザインでは、モノリシックブレードの成形ネックがハブのソケットに収まりますが、Tuf-Lite IIデザインでは、ブレードの円筒形ネックは、上部と下部のハブプレートの間に挟まれた2つのクランプハーフによって所定の位置に保持されました。 。 Tuf-Lite IIIは2004年に導入され、モノリシックブレードの設計に戻りましたが、クランプの慣例を維持しています。

ハドソンのTuf-LiteIIおよびTuf-LiteIIIファンの設計では、樹脂トランスファー成形（RTM）製造プロセスで独自のビニルエステル樹脂を使用しています。独自の最先端保護システムも組み込まれており、ブレードの外側には耐紫外線コーティングが施されています。ファンは、腐食に耐え、強度と重量の比率を最大化するように設計されています。ファンブレードには、振動を最小限に抑えながら、気流の分散とエネルギー効率を均一にするように設計された空力ツイストとテーパーが組み込まれています。

ハドソンは、大口径で低ノイズのファンの市場での必要性を認識し、Tuf-Liteシリーズのさらに別のイテレーションの機会を見ました。 Tuf-Lite IVの場合、同社は、ノイズリダクションと効率的なエアフローに重点を置いた設計に計算流体力学（CFD）テクノロジーを採用しました。

「Tuf-LiteIVの背後にある設計コンセプトは、既存の設計と同じくらい効率的に動作するブレードを稼働させることでしたが、動作速度は遅くなりました」とRizzo氏は説明します。

結果として得られるTuf-LiteIVデザインは、Tuf-Lite IIIをモデルにしていますが、約20％大きくなっています。ファンのサイズが大きくなったため、新しい設計はハドソンの既存の製造装置と互換性がありませんでした。

「これは、以前にモノリシックスタイルで成形したものよりも大幅に大きいブレードです」とRizzo氏は言います。 「それははるかに広い弦を持ち、それはかなり長く、翼形は顕著なスイープまたはカーブを持っています。」

ハドソンプロダクツは、Tuf-LiteIVファンブレードを成形するために必要となる5mx1mのツールを処理できるプレスを必要としていました。ソース|ウィッカート油圧プレス

ハドソンは、部品の成形に必要な5 x1メートルの工具を処理できるプレスを必要としていました。ハドソンの複合プレスは以前に社内で開発および製造されていましたが、新しいファン設計のために、同社は新しいカスタムプレスとしてウィッカート油圧プレス（米国ケンタッキー州ヘブロン、ドイツ、ランダウ）を利用しました。サイズの増加に加えて、新しいブレードの設計にはいくつかの生産上の課題がありました。これらには、レイアップシーケンス、グラスファイバーのタイプ、材料構成、層の数、樹脂注入ポイント、およびベントラインの配置の変更が含まれていました。新しいエポキシベースの樹脂システムも設計段階で検討されましたが、開発の過程で、ハドソンは過去の反復で使用していたビニルエステルに戻りました。

「金型に固有のいくつかのカスタムオプションがプレスに含まれていました」と、Wickertの地域セールスエンジニアであるTonyAckermanは述べています。 「[ハドソンの]金型ベンダーと協力して、設計に協力しました。」

「樹脂フロントが金型キャビティ内の成形品をどのように横切るかを正確に知りませんでした」とRizzo氏は説明します。 「そのレジンフロントの収束点も懸念事項でした。 RTMアプリケーションである既存の設計では、閉じた金型がベントされるため、成形品に樹脂を送り込むと、ベントラインから空気が逃げます。成形品が完全に濡れたら、ベントラインから樹脂をブリードアウトさせるというアイデアがあります。そのため、これらのベントラインの配置はモールドツールで非常に重要です。これらのベントラインは、樹脂フロントがパーツ上を流れるときに収束するポイントに配置したいと考えています。」

ウィッカートはまた、プレスの制御システムでハドソンと協力して、特定のシーケンス、警報システム、および樹脂ポンプシステムとの統合を設定しました。自動サイクルは、射出タイミングと圧力の加熱と冷却を最適化するように設計されています。空気袋は中空のファンブレードに空洞を作るために使用されるため、ウィッカートは空気作動制御装置を取り付けて、サイクルの特定の時間にいつ膨張するかを空気袋に伝えます。

「当社の既存の機械は、製造サイクルの一部として自動化されており、オペレーターは樹脂注入、ウェットアウトサイクル、加熱サイクル、硬化、冷却サイクルを開始できます」とRizzo氏は言います。 「[Wickert]は、これらすべての要件を満たしたプレスを提供してくれました。既存のプレスと同様に機能する自動オペレーターサイクルをプログラムでき、古いマシンと比較して、更新されたコントロールと高度な機能とコントロールを備えています。 。」

さらに、ウィッカートはプレスをトップアクションの油圧機械として設計しました。これにより、作業高さが低くなり、オペレーターが簡単にアクセスできるようになります。

「印刷機のカスタム機能の1つは、回転して清掃や目視検査のためにオペレーターに提示できる上部加熱プラテンです」とAckerman氏は付け加えます。

プレスの自動化はまだ完了しておらず、ソフトウェアの調整も行われていますが、ハドソンはTuf-Lite IVファンの製造を開始し、ユニットを出荷しています。

「より広い翼弦幅とスイーププロファイルにより、ブレードはより低いRPMで効率が向上し、全体的なノイズ出力が低くなります」と、新しいブレードのRizzo氏は述べています。 「さらに、既存の設計と比較して大幅に少ないブレードでこれらの要件を満たすことができました。」

ブレードが少ないということは、材料が少ないことを意味し、Tuf-Lite IVを軽量化し、製造コストを削減します。