Consolidarea aerostructurilor din material compozit termoplastic, partea 1

De mai bine de sase decenii, compozitele si-au castigat drumul pe aeronave comerciale, literalmente pas cu pas. In fiecare etapa, s-au dovedit capabili sa formeze piese din ce in ce mai critice in zbor, cu rezistenta necesara, rigiditatea si absenta aproape a defectelor – porozitate de suprafata si goluri interne nevazute – care ar putea fi sursa de daune viitoare pe masura ce varsta aeronavei. Pana relativ recent, acel standard aproape liber de vid (<1% porozitate) a fost mentinut printr-o combinatie de consolidare a pungilor de vid si, de obicei, multe ore de expunere la caldura si presiune ridicate intr-o autoclava in timpul procesului de intarire. In ultimii ani, s-a dezvoltat rasini care pot fi tratate cu cuptor (sisteme care pot fi consolidate cu un continut vid acceptabil faraun autoclav) au contribuit la scurtarea ciclurilor de vindecare si, deoarece cuptoarele costa mai putin sa functioneze decat autoclavele, sa reduca atat timpul cat si cheltuielile necesare pentru producerea pieselor. In paralel, infasurarea automata a filamentului, instalarea automata a benzii (ATL) si echipamentul automatizat de plasare a fibrelor (AFP) au inlocuit amplasarea mainilor in multe aplicatii, crescand radical viteza cu care pot fi laminate piesele. Desi aceste sisteme sunt echipate cu role care comprima materialul imediat dupa plasare pentru a asigura aderenta si a evita formarea de buzunare de aer care ar crea goluri, consolidarea laminatului are loc in mod obisnuit in a doua etapa a procesului in doua etape, in conditiile unei sac de vid, intr-o autoclava, cuptor sau alt dispozitiv de incalzire, cum ar fi o unealta incalzita. Aceasta stare de arta persista, cel putin partial,

Exista o alternativa. De fapt, a existat unul de zeci de ani. Cunoscut sub numele de consolidare in situ , inseamna, consolidare in loc . Cheia este utilizarea materialelor termoplastice, mai degraba decat a matricilor termorezistente. Materialele termoplastice sunt lichide atunci cand sunt incalzite pana la temperatura de topire si se solidifica atunci cand sunt racite, dar nu este necesar sa se reticuleze ca termosetele. Consolidarea unui compozit termoplastic (TPC) poate fi realizata prin incalzirea rapida a armaturii impregnate la temperatura de topire a matricei polimerice termoplastice si apoi aplicarea presiunii pe masura ce banda sau varfurile sunt asezate pe o unealta si / sau un laminat plasat anterior . Adevarata consolidare in situ (ISC) este un pasproces – nu sunt necesare alte masuri de incalzire sau de presiune dupa terminarea plasarii fibrelor sau a asezarii benzii.

Implicatiile eliminarii unui intreg si costisitor pas in procesul de fabricatie sunt atat de semnificative si evidente incat s-ar putea intreba, de ce nu o face toata lumea deja? Pentru unul (exista alte motive, trebuie discutat), industria aerospatiala plateste un pret foarte abrupt pentru schimbari. Inlocuirile materialelor necesita in mod inevitabil testari si recertificari extinse si costisitoare. 

Acestea fiind spuse, TPC-urile consolidate in doua etape sunt deja utilizate in anumite aplicatii aeronave. Desi temperaturile lor de prelucrare sunt mult mai mari decat termosetele – mai aproape de 400 ° C fata de 180 ° C / 350 ° F pentru structurile primare – timpul lor de ciclu este mult mai scurt, deoarece TPC-urile necesita doar racire, mai degraba decat reticulare. De asemenea, termoplastiile sunt dure si nu necesita o formulare speciala pentru a asigura rezistenta la oboseala necesara pentru aplicatiile aeronavei Mai mult, deoarece termoplastiile pot fi reincalzite si reformate, ele pot fi sudate (o optiune de asamblare fara fixare a costurilor, fara fixare). Intrucat industria aeronavelului urmareste materiale si optiuni de procesare care sa permita un nivel de productie de cel putin 60 de aeronave / luna si sa sprijine fabricatia digitala prevazuta, structuri multifunctionale si durabilitate care sunt considerate necesare pentru aeronavele de generatie viitoare, TPC-urile au aparut ca avioane. Intr-un procent impresionant din proiectele de demonstratie aeronava la scara larga finalizate recent, TPC-urile au fost materialul ales. 

In aceasta prima serie a doua parti, CW exploreaza istoria structurilor TPC ISC, memorializand cele aproape patru decenii de dezvoltare care au pus bazele acestei tehnologii cu un singur pas. 

In-situ devreme

Dezvoltarea aerostructurilor TPC a inceput in anii 1980 in Olanda. Fokker Aerostructures (Hoogeveen) si Fokker Technologies (Papendrecht) – ambele acum facute parte din GKN Aerospace (Redditch, Marea Britanie) – au inceput lucrul cu furnizorul de materiale TenCate (Almelo) care „a dus la nasul J pentru A330 / A340 si apoi A380 ”, Isi aminteste Henri de Vries, om de stiinta principal, compozite, in Departamentul Tehnologie a Structurilor din centrul aerospatial olandez (NLR, Amsterdam). Un institut de cercetare care sprijina industria aerospatiala olandeza, NLR a inceput sa lucreze cu Fokker si TenCate, iar acum este apreciat ca unul dintre marile rezervoare ale cunoasterii TPC. 

„In 1986, aveam o autoclava cu temperatura inalta, Fokker avea facilitati pentru formarea presei si sudarea cu rezistenta, iar TenCate a avut capacitatea de a realiza panouri plate”, continua de Vries. Tehnologia din nas din fibra de sticla / PPS a fost dezvoltata folosind nervuri turnate cu presa si o piele intarita cu autoclav. Desi acestea nu erau structuri ISC, ele au fost primele structuri TPC care au zburat si au fost pionieri in utilizarea sudarii cu rezistenta, un proces despre care de Vries spune „a fost unic la acea vreme”. (Aflati mai multe despre productia de Fokker a structurilor termoplastice cu nas in J in CW ‘s Plant Tour, intitulata „Fokker Aerostructures: Hoogeveen, Olanda.”)

Peste Atlantic, Automatic Dynamics (Niskayuna, NY, SUA, acum parte a grupului Trelleborg, Trelleborg, Suedia), a inceput primul proiect TPC in 1985-86. „A fost un grant SBIR [finantare a cercetarii inovarii pentru intreprinderile mici] finantat de armata americana pentru dezvoltarea unui spider cu rotor principal al elicopterului”, spune presedintele Automatic Dynamics, Robert Langone. „Consolidarea in situ a fost un accent de la inceput.” O lanterna cu gaz fierbinte cu azot a fost folosita pentru incalzirea termoplasticului pana la temperatura topirii sale. Cativa ani mai tarziu, compania a dezvoltat o rola incalzita pentru compactare. Calitatea a avansat in continuare atunci cand a achizitionat personal si tehnologie de la Imperial Chemical Industries (ICI) Composites, dezvoltatorul initial al polietheretoneketone Victrex (PEEK), cunoscut si sub denumirea de APC-2 in forma prepreg de banda unidirectionala (UD), un material inca utilizat in prezent .

„Am fost infiintati pentru a vinde utilaje, dar la inceputul anilor ’90 produceam zilnic piese cilindrice consolidate”, noteaza Langone. Automated Dynamics a vandut primul sau cadru de lucru ISC bazat pe brate catre NASA Langley Research Center (Hampton, VA, SUA) in 1994, iar pana la sfarsitul anilor ’90 era cufundat complet in productia industriala de piese ISC pentru industria de petrol si gaze. Acestea au inclus scuturi de antena, manecile de taiere, dopuri, tevi, recipiente sub presiune si altele, realizate din sticla, aramida si / sau fibra de carbon (CF) si o gama de materiale matrice, inclusiv PEEK, polietilena (PE), polipropilena (PP) si altii.

De Vries remarca faptul ca Accudyne Systems Inc. (Newark, DE, SUA) a fost, de asemenea, un pionier al ISC, „primul care a caracterizat fereastra procesului si a dezvoltat un cap de compresie flexibil pentru a mentine presiunea asupra materialului pe masura ce se raceste.” Acest lucru a fost important deoarece PEEK, polieterketonetona (PEKK) si PPS, ca polimeri semicristalini, dezvolta structura de zabrele cristaline, care le confera proprietatile mecanice notabile si rezistenta chimica, pe masura ce se raceste . La fel ca Automated Dynamics, prima lucrare a lui Accudyne s-a bazat pe lanterne cu gaz fierbinte si incaltaminte incalzita.

„Aproape ca s-ar putea spune ca activitatea lui Accudyne in jurul pieselor TP consolidate in situ a inceput cu DuPont”, spune Mike Smoot, VP vanzari si marketing la Accudyne Systems. Mai multi angajati Accudyne au facut parte din grupul Advanced Materials DuPont in anii 1980 si 90. „In perioada respectiva”, continua el, „am dezvoltat un cap termoplastic si l-am asezat pe o infasurare standard cu filament. Lampile cu infrarosu [IR] au incalzit tractul de intrare, incaltamintea calda a ghidat materialul pe partea respectiva, tortele cu gaz fierbinte au incalzit zona de asezare si role de presiune racite au racit polimerul topit. Senzorii IR necontacti au masurat temperatura zonei de remorcare si amenajare, regland astfel dispozitivele termice pentru a ramane in conformitate cu specificatiile procesului PEEK sau PEKK necesare. “

Lucrarile DuPont au dus la participarea sa la un program DARPA (Advanced Advanced Projects Research Agency), la inceputul anilor 1990, pentru construirea unui cilindru rigidizat cu inel de 610 mm (24 inci), 16 mm (0,629 inci), cu fibra de carbon IM7 / Banda APC-2 UD. Smoot spune ca cilindrul ISC a obtinut <1% porozitate si a esuat in 3% din incarcarea sa proiectata atunci cand a fost testat sub apa la 5.500 psi. Acest succes a deschis alte oportunitati de dezvoltare pentru o varietate de piese, inclusiv inele si rulmenti pentru prelucrarea substantelor chimice, cochilii sonare, tuburi de lansare manuale a rachetelor, verighete pentru elicopter si inele de retentie pentru rotorii cu magnet permanent de mare viteza.

Din 1998 pana in 2012, Accudyne a lucrat pe scara larga la dezvoltarea unui laminator in situ care putea prelucra benzi late de 76 mm (3 inci) sau 12 capete de remorcare de 6,35 mm (0,25 inch). Efortul initial s-a concentrat pe panouri plate simple, dar in cele din urma a dus la un cap conformabil capabil sa produca panouri cu o curbura usoara, tampoane, decolte, miez de fagure de titan si rigidizatoare TPC. 

„Acestea au fost sisteme bazate pe gantry care au folosit incaltaminte calda, role calde, lampi IR, torte de gaz si role racite pentru a prelucra benzile termoplastice cu plasare automata pe o masa rotativa de 1m-la-1m”, spune Smoot. “Accudyne a produs o masa rotativa similara pentru prima masina RELAY a Fiberforge, asezand banda in orice unghi necesar.” Fiberforge defuncta acum (Glenwood Springs, CO, SUA) si-a vandut tehnologia RELAY lui Dieffenbacher (Eppingen, Germania). Accudyne a folosit laminatorul in situ pentru a realiza sute de panouri si a caracterizat laminatele prin compresie cu gauri deschise (OHC), forfecare cu fascicul scurt (SBS) si multe alte teste, obtinand 89-95% din proprietatile compozite autoclavate. “Capul ar putea inlocui panouri CF / PEEK la 3,05 m / min cu goluri mai mici de 2%”, noteaza Smoot, “dar a fost dificil sa ajungeti sub 1% goluri,

Avansarea consolidarii pentru aerostructuri

Pana la inceputul anilor 2000, Fokker, TenCate si NLR au acumulat experienta semnificativa cu fabricarea structurilor termoplastice si KVE Composites Group (Den Haag, Olanda) a fost pionier in sudarea prin inductie si rezistenta. NLR nu numai ca a caracterizat o gama larga de termoplastici, de la poliamida (PA) pana la polieterimida (PEI), PPS, PEEK si PEKK, dar a cercetat si efectul cristalinitatii asupra proprietatilor mecanice si s-a concentrat pe prelucrarea automata, inclusiv sudarea si tehnologia ISC .

„Am inceput cu o masina automata cu incalzire cu lant cu automate dinamice, dar mai tarziu a inlocuit-o cu un sistem Coriolis, deoarece am vazut beneficiile incalzirii cu laser si, de asemenea, potentialul de a folosi incalzirea cu infrarosu intr-o singura masina”, explica Vries. Coriolis Composites (Queven, Franta) a inceput sa produca sisteme AFP in 2000. „De la inceput, toate masinile noastre au fost dezvoltate pentru a trata materiale termoplastice, termosetice sau din fibre uscate”, spune directorul tehnic Coriolis si directorul Alexandre Hamlyn.

Lucrarile mai aprofundate ale NLR la ISC includeau cum sa comprimati materialul, „si cum sa faceti acest lucru pe suprafete dublu curbate, ceea ce este destul de complicat”, adauga el. „Ne-am uitat si la optica laser. Am dezvoltat un model de computer pentru a analiza procesul de incalzire cu laser, incepand de la canela pana la consolidarea completa a materialului pus. Am lucrat cu Coriolis pentru a perfectiona acest proces si echipamentele. ” Ciclul de incalzire este complex, noteaza De Vries, „pentru ca trebuie sa procesati rapid fara a arde materialul.”

„Airbus a fost intr-adevar forta majora care dezvolta tehnologia termoplastica consolidata in situ”, subliniaza Hamlyn. „Are multe proiecte competitive in Franta, Spania, Germania si Marea Britanie si lucreaza si cu NLR in Olanda.” Cu toate acestea, Airbus R&D in montarea automata a materialelor TPC a inceput in Franta, condusa de biroul sef al tehnologiei (CTO) al Suresnei. „Am lucrat cu Coriolis pentru a dezvolta AFP robotizat intr-o solutie industriala cu aparatul FlashTP”, isi aminteste Cyrille Collart, Airbus sef al (HO) inovatie si dezvoltare, tehnologii de fabricatie compozite (Nantes, Franta). El observa ca aparatul Flash TP este inca utilizat in evolutiile TPC Airbus, instalate la Technocampus EMC2, un centru de cercetare si transfer de tehnologie situat in apropiere de Cetim si unitatea de productie Airbus din Nantes.Blog CW intitulat „Preformare automata – proces stratum matlasat (QSP)”.)

Urmarind mari structuri primare

Exista o foaie de parcurs pentru dezvoltarea TPC in Europa, sustinuta de Airbus si de o varietate de consortii aerospatiale nationale – de exemplu, TAPAS1, TAPAS2 in Olanda si Consiliul de cercetare a aviatiei civile (CORAC), programul „Investitii in viitor” in Franta – plus programe in Germania, Austria si Spania. (Cititi mai multe despre programele TAPAS „Compozitii termoplastice: structura primara?” Si „TAPAS 2: Pasii urmatori in aerostructuri termoplastice.”) Aceste programe sunt coordonate si colaboreaza cu colaborari pan-europene mult mai mari, in special Clean Sky (2008) -2016) si Clean Sky 2 (2017-2021), care fac parte din programul Comisiei Europene Orizont 2020 (2014-2021). Retineti ca acestea sunt programe de parteneriat public / privat (PPP), organizate in mod deliberat pentru a atinge nivelul de pregatire a tehnologiei (TRL) 6 pentru tehnologii multiple de compozite si metale si eventualele selectii pentru productia viitoare de aeronave. De asemenea, sunt implicati aproape toti furnizorii mari de aerostructuri din Europa.

Dupa ce au demonstrat structuri de TPC co-consolidate de piele, in dimensiuni si complexitati din ce in ce mai mari, aceste programe se extind acum catre demonstrantii de fuselaj la scara completa in Clean Sky 2. Demonstratorul multifunctional de combustibil este deosebit de interesant, avand un design asimetric, de fuselaj cu jumatate de baril care va fi fabricat pana in 2020 folosind compozite termoplastice. Scopul este integrarea sistemelor de cabina, de marfa si aeronave cu cadrul aerian pentru a reduce greutatea si costurile de fabricatie, imbunatatind in acelasi timp spatiul pentru pasageri si marfa.

In general, dezvoltarea TPC in Franta si Tarile de Jos a urmarit o abordare in doua etape, in timp ce ISC a fost favorizata in Spania. Detalii complete despre aceste programe, participantii la programe si rezultatele pot fi citite in Side Story intitulata „Demonstranti compusi termoplastici – foaie de parcurs a UE pentru viitoarele airframes”. 

INSCAPE – Panou rigidizat din carbon curbat / termoplastic fabricat in situ – continua dezvoltarea de Airbus DS (Defense and Space, Madrid, Spania) cu FIDAMC de la Clean Sky 1 si se va introduce in Demonstratorul tehnologic integrat Clean Sky 2 (ITD) Clean Sky 2. „Structura curba propusa de Airbus DS incearca sa demonstreze capacitatile de fabricatie care se ocupa de curbura si conicitate pe panouri rigidizate”, explica Rene Adam, director R&D la partenerul de program si furnizor de aerostructuri compozite FACC (Ried im Innkreis, Austria). El observa ca abordarea INSCAPE este similara cu cea a FIDAMC in ceea ce priveste instalarea pielii stringer si un proces de consolidare in-situ AFP cu un pas cu incalzire cu laser (Fig. 2). „Complementeaza AFP-ul FIDAMC instalat pe gantry pentru panourile cu aripi semi-plate din proiectul OUTCOME”, spune Adam. „INSCAPE abordeaza curburile si conicitatea mai ridicate cu un brat robot Kuka mai flexibil si un proces de fabricatie diferit pentru stringers, precum si furnizori de materiale diferite si viteze mai rapide de dispunere.” El adauga ca acest tip de structura poate fi utilizat in nacele motorului, usi de fuselaj sau sectiunea conului de coada a fuselajului, precum si in structuri de curbura superioara, cum ar fi marginile conducatoare, stalpii, clapele sau alte elemente mobile.

STELIA Aerospace (Toulouse, Franta) a expus un demonstrator de fuselaj TPC la Salonul Aerian din Paris din 2017, care prezinta snururi si cadre sudate, precum si protectie impotriva trasnetului (LSP), integrata in piele in timpul AFP (Aflati mai multe despre demonstratorul STP din Arches Box TP in povesti „STELIA Aerospace dezvolta tehnologia de sudare prin inductie” si „Porcher lucreaza cu Stelia Aerospace pe fuselaj termoplastic. De asemenea, vizionati acest videoclip.)

Automated Dynamics are, de asemenea, brevetat LSP integrat in timpul AFP, dar fuselajul CF / PEEK rigidizat integral, produs in 2012 pentru un client de elicopter a folosit un singur pas ISC fata de abordarea in doi pasi de presare si sudare a STELIA. Langone observa ca Automated Dynamics a completat demonstrantii de fuselaj rigidizat sub-scara cu 10 ani mai devreme. „Partile aerospatiale consolidate in situ au fost mult timp un obiectiv al nostru si avem multe la nivel demonstrativ”, spune el. „Acestea includ arbori de actionare, panouri de podea, structuri de fuselaj si suprafete de control, toate produse in situ. Avem piese in diferite etape de verificare si calificare, deoarece lucram pentru productia obisnuita. “

Dezvoltare de masini AFP si design digital

Langone spune ca Automated Dynamics a dezvoltat incalzirea cu laser pentru ISC si a inceput sa vanda sisteme AFP comerciale bazate pe laser in 2015. „Astazi, sistemul nostru de gaz fierbinte poate procesa de aproximativ 18 ori mai repede decat putea in 1990 in termeni de lire pe ora”, a mentionat el. , „Si incalzirea noastra cu laser este de trei ori mai rapida dincolo de asta.”

Cam in acelasi timp, FIDAMC a trecut la o masina AFP cu opt capuri de remorcare MTorres cu un nou laser optic. Laserul de 6 kW este acelasi, dar cel optic – care transforma raza de lumina circulara intr-un profil dreptunghiular pentru a se potrivi cu banda plasata – permite unui profil mai larg sa furnizeze caldura pe latimea de 50 mm de opt varfuri fata de 6- unitatea de latime de mm a masinii sale anterioare. 

MIKROSAM (Prilep, Macedonia) a dezvoltat o masina care poate prelucra structuri termoset sau TPC, inclusiv consolidarea in situ. „Putem realiza o consolidare de 98% si o cristalinitate mai mare de 30%, in functie de materiale”, spune Dimitar Bogdanoski, directorul de vanzari MIKROSAM. „Am procesat mai multe produse cu banda TPC, inclusiv cele de la Barrday, TenCate, Toho Tenax si Suprem.

top site porno http://shopingator.ru/ext_link?url=https://adult69.ro/
porno cu araboaice http://www.shownotes.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult69.ro/
top filme porno http://dixhillshome.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult69.ro/
porno mature http://www.jackssmallengines.us/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult69.ro/filme-porno/amatori
site-uri porno http://goldwinner.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult69.ro/filme-porno/anal
filme porno yutube http://bellpalaw.net/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult69.ro/filme-porno/asiatice
filme porno cu tatoase http://sunselectcompany.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult69.ro/filme-porno/beeg
inna porno http://www.kohlsgiftregistry.biz/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult69.ro/filme-porno/blonde
porno lesbian http://www.lawrenceinternational.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult69.ro/filme-porno/brazzers
amatori romania porno https://geba.or.kr/lib/login.reload.php?url=https://adult69.ro/filme-porno/brunete
porno intre cupluri http://www.sinmedia.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult69.ro/filme-porno/chaturbate
filme porno cu fete bune rau http://hdtvinfo.dablx.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult69.ro/curul-roscatei-este-tonifiata-de-o-pula-groasa
porno japan http://varianvista.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult69.ro/ejaculare-extrema-pe-fata-scolaritei-de-culoare
actor porno http://odthinktank.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult69.ro/sex-anal-cu-fiica-virgina
filme porno cu pitice http://ricksavage.biz/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult69.ro/camerista-este-atacata-si-fututa-fortat
yang tube porno https://www.myvideo.ru/cgi-bin/click.cgi?url=https://adult69.ro/studenta-obraznica-este-fututa-in-biblioteca
porno bisex http://reptv.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult69.ro/femeile-mature-sug-aceeasi-pula-tanara
porno vip http://www.commandship.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult69.ro/sex-salbatic-intre-profesor-si-studenta
xxxfilme porno http://www.edgecg.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult69.ro/pizda-dadacei-e-linsa-la-piscina
public porno http://www.mooneyworld.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult69.ro/profesoara-este-fututa-pe-la-spate-de-elevi

”

Masina poate aseza patru sau opt benzi / suruburi. „Oricare dintre dinti / benzi poate fi taiata daca nu ai nevoie de toate asezate”, spune Bogdanoski, care sustine ca o schimbare automata a capului, de la ATL la AFP (sau invers ) poate fi completata in 5 minute. „AFP are o rata mai mica de deseuri fata de ATL din cauza materialului mai restrans, deci este din ce in ce mai preferat. Este util sa aveti aceasta capacitate de schimbare pentru a defini ce proces este mai bun pentru partea sau proiectul dvs. ”

Trecerea de la termoset la TPC dureaza aproximativ o ora, schimbarea incalzitorului cu infrarosu (IR) folosit cu materiale termoset la un laser cu 3, 4- sau 6 kW utilizat cu TPC – in functie de latimea materialului care va fi amplasat. „Putem folosi chiar si un laser de 12 kW, dar necesita o licenta speciala”, noteaza Bogdanoski. „Viteza masinii este cuprinsa intre 5 m / min si 30 m / min pentru piese ISC, indiferent daca materialul este PPS, PEEK sau PEKK. Folosim o camera IR si un model termic dezvoltat in interior, care formeaza o bucla inchisa pentru controlul temperaturii laminatului. De asemenea, incorporeaza monitorizarea video, pe care am dezvoltat-o ​​in casa pentru asigurarea calitatii. ” MIKROSAM a vandut unul dintre aceste sisteme in 2016 si trei in 2017.

Piesele TPC produse pe utilajele Coriolis beneficiaza acum de ceea ce compania numeste un „lant de simulare inchis”, care integreaza proiectarea, fabricatia si ingineria asistate de computer (CAD-CAM-CAE) activate de interfata si integrarea software bidirectionale a companiei (Fig. 3) . “Partea incepe cu designul OEM de la CATIA [Dassault Systemes, Velizy-Villacoublay, Franta]”, spune Hamlyn. „Software-ul nostru CAT / CADFiber importa stivuirea compozitelor de la CATIA si ofera utilizatorului instrumentele necesare pentru modelarea tuturor fibrelor. Apoi genereaza si optimizeaza cursurile de banda / remorcare AFP. ” 

Dupa ce o parte de test este plasata pentru validare, software-ul exporta apoi adevarate unghiuri de fibre „incorporate” – incluzand singularitati, cum ar fi picaturi de remorcare si goluri datorate utilizarii benzilor inguste etc. , SAMCEF) si permite cartografierea retelei intre suprafata AFP si ochiurile structurale FEM. Hamlyn spune ca aceasta reduce erorile si faciliteaza transferul de date, precum si modelarea simularilor de formare. „Acesta este primul pas catre automatizarea optimizarii designului”, afirma el. „Asadar, acum proiectantii pot efectua analize structurale si simulari de avarie, interfatand cu ANSYS [Canonsburg, PA, SUA].” Acesta din urma foloseste modelari solide in loc de elemente de coaja FEA pentru simularea laminatelor compozite cu mai multe straturi. 

In continuare, sunt efectuate simulari de formare / formare a FEM, bazate pe fizica, folosind programe precum AniForm (Enschede, Olanda) sau PAM-FORM al grupului ESI (Paris, Franta). „Aceasta include forfecarea intra-stratului si incarcarea fibrelor in timpul formarii, compactarii si alunecarii din straturi de cap,” noteaza Hamlyn. Astfel, pot fi abordate probleme cu ridurile, lacunele si orientarea fibrelor in timpul transformarii de la dispunerea 2D in preforma 3D sau parte, iar conturul preformei poate fi optimizat. El continua: „Apoi comparati rezultatele simularii cu incercari ale partilor reale pentru a valida ceea ce se intampla cu adevarat. Odata ce designul este inghetat, software-ul nostru interfata cu DELMIA de la Dassault Systemes pentru simularea masinii pentru a verifica valorile de asezare si miscarile robotului, asigurand ca capul AFP poate produce partea fara coliziuni, etc. Odata ce aceasta este in regula,

„Fabrica Viitorului”

Acest design digital si lantul de fabricatie si automatizarea dovedita deja in demonstrantii mari de aerostructura TPC se aliniaza bine cu viziunea Clean Sky 2 pentru productia de aeronave viitoare, care este descrisa ca fiind extrem de automatizata, flexibila si bazata pe un design integrat functional. De asemenea, termoplastiile ofera un mijloc pentru a atinge un cadru aerian multifunctional, mai ales ca se dizolva linia dintre AFP si imprimarea 3D. Programul Clean Sky 2 Platforma 2 „Cabina de integrare fizica inovatoare – Sistem – structura” include demonstratori de fuselaj mari si integrati. Driverele cheie Clean Sky 2 cu propunere comuna 2 sunt costurile si greutatea:

„Fara a tine cont de motoare, mai mult de 50% din costul recurent al fabricarii unei aeronave este determinat de fuselaj, cabina si echipament de marfa si efortul de integrare efectuat la asamblarea acestor componente. … avand in vedere o aeronava comerciala cu raza scurta de actiune care opereaza peste 15 ani, reducerea cu doar 100 kg a greutatii sale initiale duce la economisirea a peste 4 tone de combustibil. Prin urmare, potentialul unor structuri si sisteme mai usoare si mai eficiente pentru a contribui la viziunea ACARE 2020 [reducerea cu 50% a emisiilor de CO2, ceea ce inseamna 50% reducere a consumului de combustibil pentru aeronavele noi in 2020], este enorm. ”

Prin combinarea mai multor componente ale cadrelor aeriene intr-un numar mult mai mic de module integrate integrate, bazate pe TPC, echipate cu putere si sisteme distribuite, numeroase piese, elemente de fixare si gauri sunt eliminate cu o taiere corespunzatoare in operatiunile de prelucrare si asamblare. Clean Sky 2 propune ca economiile potentiale potentiale ar putea asigura o reducere de doua cifre a consumului de combustibil si o cale durabila pentru a satisface cererea viitoare a aeronavelor. Desi inca mai sunt mult dezvoltate si validate, compozitele termoplastice par destinate sa joace un rol in fabrica de avioane a viitorului.

In partea a 2-a, CW va examina problemele cu materialele PEEK si PEKK si calitatea benzilor, precum si dezbaterea asupra unui proces cu un pas in fata si in doua etape, toate acestea vor avea impact asupra modului in care consolidarea in situ si a compozitelor termoplastice joaca un rol in viitoarele aeronave.