玻璃纤维工业风扇制造商以传统为基础

Hudson Products 转而使用 Wickert 液压机来制造类似于其现有压机的压机，但具有更新的控制和更高程度的功能和控制。来源 |柳条液压机

Hudson Products (Hudson, Beasley, Texas, U.S.) 是风冷热交换器和轴流风扇的领先制造商。该公司的玻璃纤维 Tuf-Lite 轴流风机已经生产 60 多年，是工业应用的首选。目前全球有超过 250,000 台 Tuf-Lite 风机在使用。

Tuf-Lite 风扇系列始于 1955 年的 Tuf-Lite I，采用玻璃纤维增​​强复合材料叶片。自创建以来，风扇经历了几次迭代。最初的风扇是作为整体式一体式翼型制造的，该翼型被模制成中空部件。 Tuf-Lite II 于 1984 年推出，旨在提高风扇零件的可制造性。根据 Hudson Products 运营经理 Nick Rizzo 的说法，保持原始整体翼型的轮廓并仍然满足零件要求具有挑战性。构思了一种新的两部分设计，其特点是叶片由翼型和支架或颈部组成。该设计还看到了其中心枢纽的变化。在 Tuf-Lite I 设计中，整体式叶片的模制颈部安装在轮毂中的插座中，而在 Tuf-Lite II 设计中，叶片的圆柱形颈部由夹在顶部和底部轮毂板之间的两个夹子固定到位. Tuf-Lite III 于 2004 年推出，恢复为整体式刀片设计，但保持夹紧惯例。

Hudson 的 Tuf-Lite II 和 Tuf-Lite III 风扇设计在树脂传递模塑 (RTM) 制造过程中使用专有的乙烯基酯树脂。还嵌入了专有的前缘保护系统，并在叶片外部施加了抗紫外线涂层。风扇设计用于抗腐蚀并最大化强度重量比。风扇叶片采用空气动力学扭曲和锥形设计，旨在提供均匀的气流分布和能源效率，同时最大限度地减少振动。

Hudson 认识到市场对大直径、低噪音风扇的需求，并看到了 Tuf-Lite 系列的又一次迭代的机会。对于 Tuf-Lite IV，该公司采用计算流体动力学 (CFD) 技术进行设计，重点是降噪和高效气流。

“Tuf-Lite IV 背后的设计理念是让我们能够将叶片投入使用，该叶片的运行效率与我们现有的设计一样，但运行速度较低，”Rizzo 解释说。

最终的 Tuf-Lite IV 设计以 Tuf-Lite III 为模型，但大了约 20%。由于风扇尺寸增加，新设计与哈德森现有的制造设备不兼容。

Rizzo 说：“这比我们之前在整体式中成型的刀片要大得多。” “它有更宽的弦，明显更长，翼型具有明显的扫掠或曲线。”

Hudson Products 需要一台能够处理 5m x 1m 工具的压力机，而该工具将用于模制 Tuf-Lite IV 风扇叶片。来源 |柳条液压机

Hudson 需要一台能够处理成型零件所需的 5 x 1 米工具的压力机。 Hudson 的复合材料压力机以前是在内部开发和制造的，但为了新的风扇设计，该公司求助于 Wickert 液压机（美国肯塔基州希伯伦；德国兰道），以获得新的定制压力机。除了尺寸增加之外，新的叶片设计还带来了一些生产挑战。其中包括叠层顺序、玻璃纤维类型、材料配置、层数、树脂注入点和排气管位置的变化。在设计阶段还考虑了一种新的环氧基树脂系统，但在开发过程中，Hudson 恢复到过去迭代中使用的乙烯基酯。

“印刷机中包含了几个针对其模具的定制选项，”Wickert 的区域销售工程师 Tony Ackerman 说。 “我们与 [Hudson's] 模具供应商合作进行设计。”

“我们并不确切知道树脂前沿如何流过模具型腔内的零件，”Rizzo 解释说。 “树脂前沿的融合点也是一个问题。使用我们现有的设计 - 作为 RTM 应用 - 封闭的模具是排气的，因此当我们将树脂泵入零件时，空气会通过排气管逸出。一旦零件完全湿润，我们的想法是让树脂通过排气管流出——因此这些排气管的位置在模具工具中非常重要。当树脂流过零件时，我们希望将这些排气线置于树脂前端的会聚点。”

Wickert 还与 Hudson 在印刷机的控制系统上进行了合作，以设置特定的序列、警报系统以及与树脂泵系统的集成。自动循环旨在优化喷射时间和压力加热和冷却。由于气囊用于在中空风扇叶片中形成空腔，因此 Wickert 安装了空气驱动控制装置，以告知气囊在循环中的特定时间何时充气。

“作为制造周期的一部分，我们现有的机器具有一定程度的自动化，操作员能够启动树脂注射、润湿周期，然后是加热周期固化，然后是冷却周期，”Rizzo 说。 “[Wickert] 为我们提供了一台满足所有这些要求的印刷机——我们能够编程一个自动操作循环，其功能与我们现有印刷机提供的功能类似，与我们的旧机器相比，具有更新的控制和更高程度的功能和控制.”

此外，Wickert 将压力机设计为顶动式液压机，工作高度低，便于操作员操作。

“印刷机上的一个定制功能是一个上部加热板，它能够旋转以呈现给操作员进行清洁和目视检查，”Ackerman 补充道。

虽然印刷机的自动化仍在最终确定中，并且仍在进行一些软件调整，但 Hudson 已开始生产 Tuf-Lite IV 风扇并正在发货。

“更宽的弦宽和后掠轮廓使叶片能够以更低的 RPM 以更高的效率运行，从而提供更低的整体噪音输出，”新叶片的 Rizzo 说。 “此外，与现有设计相比，我们能够以更少的叶片满足这些要求。”

更少的刀片意味着更少的材料，使 Tuf-Lite IV 更轻且生产成本更低。