Якҷоя кардани лентаи бофандагӣ, изофакорӣ ва қулфкунӣ, герон як порчаи фишанги чархи дорои моменти баландро ҳамчун намоиш барои доираи васеи барномаҳо истеҳсол мекунад.
Шакли ягонаи фишанги гардонанда.Herone лентаҳои бофташудаи термопластикии препрегро ҳамчун преформ барои раванде истифода мебарад, ки ламинати чархи чархро муттаҳид мекунад ва унсурҳои функсионалии ба монанди фишангҳоро аз ҳад зиёд мегардонад ва сохторҳои ягонаро тавлид мекунад, ки вазн, миқдори қисмҳо, вақт ва арзиши васлкуниро кам мекунанд.Манбаъ барои ҳама тасвирҳо |қаҳрамон
Пешгӯиҳои ҳозира талаб мекунанд, ки парки ҳавопаймоҳои тиҷоратӣ дар давоми 20 соли оянда ду баробар зиёд карда шавад.Барои қонеъ кардани ин, суръати истеҳсолот дар соли 2019 барои ҳавопаймоҳои пуршиддати композитӣ аз 10 то 14 дар як моҳ дар як OEM фарқ мекунад, дар ҳоле ки ҷасади танг аллакай дар як моҳ то 60 дар як OEM афзоиш ёфтааст.Airbus махсусан бо таъминкунандагон кор мекунад, то қисмҳои анъанавии пешакӣ, вале вақтталаб ва дастӣ дар A320 ба қисмҳое, ки тавассути равандҳои тезтар ва 20-дақиқаи давра ба мисли қолаби интиқоли қатрони фишори баланд (HP-RTM) сохта шудаанд, гузаранд. таъминкунандагон як такони минбаъда ба сӯи 100 ҳавопаймо дар як моҳ.Дар ҳамин ҳол, бозори рушдёбандаи ҳаракати ҳавоӣ ва нақлиёти шаҳрӣ эҳтиёҷ ба 3,000 ҳавопаймои амудии барқии парвоз ва фуруд (EVTOL) дар як сол (250 дар як моҳ) пешбинӣ мекунад.
Даниел Барфус, ҳаммуассис ва шарики идоракунандаи herone (Дрезден, Олмон), технологияи композитӣ ва истеҳсоли қисмҳо мегӯяд: "Саноат технологияҳои автоматикунонидашудаи истеҳсолиро бо мӯҳлатҳои кӯтоҳшудаи давр талаб мекунад, ки имкон медиҳад, ки функсияҳо аз ҷониби композитҳои термопластикӣ пешниҳод карда шаванд". фирмае, ки аз полифениленсулфид (PPS) то полиэтеретеркетон (PEEK), полиэтеркетонкетон (PEKK) ва полиарилетеркетон (PAEK) маводи матритсаи термопластикии баландсифатро истифода мебарад."Ҳадафи асосии мо муттаҳид кардани маҳсулнокии баланди композитҳои термопластикӣ (TPCs) бо арзиши камтар аст, то ки қисмҳои мувофиқ барои навъҳои васеи барномаҳои истеҳсолии силсилавӣ ва замимаҳои нав таъмин карда шаванд" илова мекунад доктор Кристиан Гартаус, ҳаммуассис ва мудири дуюми Herone. шарик.
Барои ноил шудан ба ин, ширкат як равиши навро таҳия кардааст, ки аз лентаҳои пурраи нахи пайваста, бофтани ин лентаҳо барои ташаккули преформаи холӣ "organoTube" ва муттаҳид кардани organoTubes ба профилҳо бо буришҳо ва шаклҳои тағйирёбанда.Дар як марҳилаи минбаъдаи раванд, он кафшерпазирӣ ва термоформизатсияи TPC-ро барои ҳамгироӣ кардани унсурҳои функсионалӣ, аз қабили фишангҳои таркибӣ ба драйвҳо, арматураҳои ниҳоӣ ба қубурҳо ё унсурҳои интиқоли бор ба struts фишурдани шиддат истифода мебарад.Барфус илова мекунад, ки имкони истифодаи як раванди қолаби гибридӣ вуҷуд дорад, ки аз ҷониби таъминкунандаи матритсаи кетон Victrex (Кливлейс, Ланкашир, Британияи Кабир) ва таъминкунандаи қисмҳо Tri-Mack (Бристол, RI, ИМА) таҳия шудааст, ки барои профилҳо лентаи обшавии ҳарорати пасти PAEK-ро истифода мебарад. ва PEEK барои молидани аз ҳад зиёд, имкон медиҳад, ки маводи яклухт ва ягона дар тамоми пайвастшавӣ (ниг. "Аз изофӣ диапазони PEEK-ро дар таркиби композитҳо васеъ мекунад")."Мутобиқсозии мо инчунин имкон медиҳад, ки шаклҳои геометриро қулф кунем," илова мекунад ӯ, "ки сохторҳои интегралӣ тавлид мекунад, ки метавонанд ба сарбориҳои бештар тоб оваранд."
Раванди герон аз лентаҳои термопластикии пур аз нахи карбон мустаҳкамшуда оғоз меёбад, ки ба organoTubes бофта шудаанд ва муттаҳид карда мешаванд."Мо бо ин organoTubes 10 сол пеш кор карда, қубурҳои таркибии гидравликӣ барои авиатсияро таҳия карда будем" мегӯяд Гартаус.Вай мефаҳмонад, ки азбаски ҳеҷ ду қубури гидравликии ҳавопаймо геометрияи якхела надоранд, барои ҳар яки онҳо бо истифода аз технологияи мавҷуда қолаб лозим мешавад.«Ба мо қубур лозим буд, ки барои ноил шудан ба геометрияи инфиродии қубур пас аз коркард карда шавад.Ҳамин тавр, идея ин буд, ки профилҳои пайвастаи таркибӣ созанд ва сипас CNC онҳоро ба геометрияҳои дилхоҳ хам кунанд.
Расми 2 Лентаҳои бофташудаи препрег преформҳои шабакавиро бо номи organoTubes барои раванди ташаккули тазриқи герон таъмин мекунанд ва ба истеҳсоли шаклҳои гуногун имкон медиҳанд.
Ин ба он чизе, ки Sigma Precision Components (Хинкли, Британияи Кабир) мекунад (ниг. "Иҷро кардани аэромоторҳо бо қубурҳои таркибӣ") бо либоси нахи карбон / муҳаррики PEEK шабоҳат дорад."Онҳо ба қисмҳои шабеҳ менигаранд, аммо усули дигари муттаҳидсозӣ истифода мебаранд", - шарҳ медиҳад Гартаус."Бо равиши худ, мо потенсиали баланд бардоштани самаранокиро мебинем, масалан, камтар аз 2% ковокӣ барои сохторҳои кайҳонӣ."
Доктори Ph. Garthaus.Кори диссертатсионӣ дар ILK бо истифода аз пултрузияи пайвастаи композитии термопластикӣ (TPC) барои истеҳсоли қубурҳои бофташуда омӯхта шуд, ки дар натиҷа як раванди истеҳсоли пайвастаи патентӣ барои қубурҳо ва профилҳои TPC гардид.Бо вуҷуди ин, дар айни замон, herone кор карданро бо таъминкунандагони авиатсия ва муштариён бо истифода аз раванди қолаби муттасил интихоб кардааст."Ин ба мо озодӣ медиҳад, ки ҳама шаклҳои гуногун, аз ҷумла профилҳои каҷ ва дорои буришҳои гуногун, инчунин ба кор бурдани часбҳои маҳаллӣ ва тарки қабатҳо, созем" гуфт ӯ.“Мо барои автоматикунонии раванди ҳамгироии часпакҳои маҳаллӣ ва сипас якҷоя кардани онҳо бо профили композитӣ кор карда истодаем.Асосан, ҳама чизеро, ки шумо бо ламинатҳо ва снарядҳои ҳамвор карда метавонед, мо метавонем барои қубурҳо ва профилҳо иҷро кунем.
Сохтани ин профилҳои холии TPC воқеан яке аз душвортарин мушкилот буд, мегӯяд Гартаус."Шумо наметавонед бо масона силикон штамп-ташаккул ё дамла-қалып истифода баред;аз ин рӯ, мо бояд як раванди навро таҳия кунем."Аммо ин раванд имкон медиҳад, ки қисмҳои қубур ва чоҳи хеле баландсифат ва мувофиқ карда шаванд, қайд мекунад ӯ.Он инчунин бо истифода аз қолаби гибридӣ, ки Victrex таҳия кардааст, имкон дод, ки дар он ҳарорати пасти обшавии PAEK бо PEEK изофа карда мешавад ва варақи органӣ ва қолаби сӯзандоруро дар як қадам муттаҳид мекунад.
Ҷанбаи дигари назарраси истифодаи лентаи бофташудаи organoTube дар он аст, ки онҳо партовҳои хеле кам истеҳсол мекунанд."Бо бофтан, мо камтар аз 2% партов дорем ва азбаски он лентаи TPC аст, мо метавонем ин миқдори ками партовҳоро дар шакли аз ҳад зиёд истифода барем, то сатҳи истифодаи маводро то 100% ба даст орем" мегӯяд Гартаус.
Барфус ва Гартаус кори таҳияи худро ҳамчун муҳаққиқ дар Институти муҳандисии сабук ва технологияи полимерҳо (ILK) дар ТУ Дрезден оғоз карданд."Ин яке аз калонтарин институтҳои аврупоӣ барои композитҳо ва тарҳҳои гибридии сабук аст" қайд мекунад Барфус.Ӯ ва Гартаус дар он ҷо тақрибан 10 сол дар як қатор таҳияҳо, аз ҷумла пултрузияи доимии TPC ва намудҳои гуногуни пайвастшавӣ кор карданд.Ин кор дар ниҳоят ба технологияи раванди TPC ҳерон табдил ёфт.
"Мо баъдан ба барномаи Олмони EXIST муроҷиат кардем, ки ба интиқоли чунин технология ба саноат нигаронида шудааст ва ҳамасола 40-60 лоиҳаро дар доираи васеи соҳаҳои тадқиқот маблағгузорӣ мекунад" мегӯяд Барфус."Мо барои таҷҳизоти асосӣ, чаҳор коргар ва сармоягузорӣ барои қадами навбатии васеъшавӣ маблағ гирифтем."Онҳо дар моҳи майи соли 2018 пас аз намоиш дар JEC World қаҳрамон ташкил карданд.
Аз ҷониби JEC World 2019, герон як қатор қисмҳои намоишӣ, аз ҷумла як вазн, моменти баланд, чархи фишанги муттаҳидшуда ё шаффофро истеҳсол кард."Мо як нахи карбон / лентаи PAEK organoTube-ро истифода мебарем, ки дар кунҷҳои талабкардаи қисм бофта шудааст ва онро ба қубур муттаҳид мекунем" гуфт Барфус."Пас, мо қубурро дар 200 ° C пешакӣ гарм мекунем ва онро бо фишанге, ки тавассути ворид кардани PEEK-и кӯтоҳи нахи карбон дар 380 ° C сохта шудааст, пур мекунем."Моделсозии изофӣ бо истифода аз Moldflow Insight аз Autodesk (Сан Рафаэл, Калифорния, ИМА) таҳия шудааст.Вақти пур кардани қолаб ба 40,5 сония оптимизатсия карда шуд ва бо истифода аз мошини қолаби сӯзандоруи Arburg (Лоссбург, Олмон) ALLROUNDER ба даст омад.
Ин изофакорӣ на танҳо хароҷоти васлкунӣ, қадамҳои истеҳсолӣ ва логистикиро коҳиш медиҳад, балки инчунин иҷрои онро беҳтар мекунад.Тафовути 40°C байни ҳарорати обшавии чоҳи PAEK ва фишанги аз ҳад зиёд рехташудаи PEEK имкон медиҳад, ки пайвастагии обшавии байни ҳарду дар сатҳи молекулавӣ.Навъи дуюми механизми пайвастшавӣ, қулфкунии форма, бо истифода аз фишори тазриқӣ барои ҳамзамон термоформизатсия кардани чоҳ ҳангоми аз ҳад изофӣ барои эҷоди контури қулфкунӣ ба даст оварда мешавад.Инро дар расми 1 дар поён ҳамчун «тазриқи ташаккулёбанда» дидан мумкин аст.Он як гардиши бадор ё синусоидро эҷод мекунад, ки дар он фишанг дар муқоиса бо буриши ҳамвор даврашакл пайваст карда мешавад, ки дар натиҷа шакли геометрӣ қулф мешавад.Ин боз ҳам мустаҳкамии вали фишанги муттаҳидшударо, тавре ки дар озмоиш нишон дода шудааст, баланд мебардорад (нигаред ба график дар поёни рост). Расми 2.1. Дар ҳамкорӣ бо Victrex ва ILK таҳия шудааст, герон фишори сӯзандоруро ҳангоми overmolding барои эҷод кардани контури қулфкунӣ дар фишанги муттаҳидшуда истифода мебарад (боло). устувории моменти баландтар нисбат ба фишанги гардонандаи аз ҳад зиёд бе қулфи шакл (қаҷи сиёҳ дар график).
"Бисёр одамон ҳангоми молидани аз ҳад зиёд ба пайвастани обшавии пайваста ноил мешаванд," мегӯяд Гартаус, "ва дигарон қуфлкунии формаро дар композитҳо истифода мебаранд, аммо калиди он аст, ки ҳарду ба як раванди ягонаи автоматӣ муттаҳид карда шаванд."Вай мефаҳмонад, ки барои натиҷаҳои санҷиш дар расми 1, ҳам чоҳ ва ҳам гардиши пурраи фишанги фишанги алоҳида часпонида шуда, сипас барои ба вуҷуд овардани боркунии қаҳваранг гардиш карда шуданд.Нокомии аввал дар график бо доира ишора карда мешавад, то нишон диҳад, ки он барои фишанги аз ҳад зиёди PEEK бе қулфи шакл аст.Нокомии дуюм бо як доирае печидае, ки ба ситора шабоҳат дорад, нишон дода шудааст, ки санҷиши фишанги аз ҳад зиёд рехташуда бо қулфкунии формаро нишон медиҳад."Дар ин ҳолат, шумо ҳам пайвастагии муттаҳид ва қулфшуда доред" мегӯяд Гартаус, "ва шумо тақрибан 44% афзоиши сарбории моментро ба даст меоред."Мушкилоти ҳозира, ба гуфтаи ӯ, ин аст, ки қулфкунии формаро дар марҳилаи қаблӣ ба даст оварад, то моменти минбаъдаи ин фишанг пеш аз нокомиро афзоиш диҳад.
Нуктаи муҳим дар бораи қуфлкунии шакли контурӣ, ки герон бо ташаккули сӯзандору ба даст меорад, он аст, ки он комилан ба қисми инфиродӣ мутобиқ карда шудааст ва бори он қисм бояд тоб оварад.Масалан, дар вали фишанг қулфбанди форма даврашакл аст, аммо дар штампҳои фишурдасози дар поён он меҳвар аст."Аз ин рӯ он чизе, ки мо таҳия кардем, як равиши васеътар аст" мегӯяд Гартаус."Чӣ гуна мо функсияҳо ва қисмҳоро муттаҳид мекунем, аз барномаи инфиродӣ вобаста аст, аммо чӣ қадаре ки мо ин корро карда тавонем, ҳамон қадар вазн ва хароҷотро сарфа карда метавонем."
Инчунин, кетони мустаҳкамшудаи нахи кӯтоҳ, ки дар унсурҳои функсионалии аз ҳад қафомондашуда истифода мешавад, ба монанди фишангҳо сатҳи фарсудаи аълоро таъмин мекунанд.Victrex инро собит кардааст ва дар асл ин далелро барои маводҳои PEEK ва PAEK ба бозор мебарорад.
Барфус қайд мекунад, ки фишанги ҳамгирошуда, ки бо ҷоизаи 2019 JEC World Innovation Award дар категорияи кайҳон эътироф шудааст, "намоиши равиши мост, на танҳо раванде, ки ба як барнома нигаронида шудааст.Мо мехостем бифаҳмем, ки то чӣ андоза мо метавонем истеҳсолотро ба тартиб оварем ва хосиятҳои TPC-ро барои тавлиди сохторҳои функсионалӣ ва ҳамгирошуда истифода барем."Дар айни замон ширкат чӯбҳои фишурдасозиро, ки дар замимаҳо ба монанди struts истифода мешаванд, оптимизатсия мекунад.
Расми 3 Структҳои фишурдани шиддати сӯзандоруҳо ба струтҳо дароз карда мешаванд, ки дар он герон як унсури интиқоли бори металлиро ба сохтори қисм бо истифода аз қулфи меҳварӣ барои баланд бардоштани қувваи пайвастшавӣ зиёд мекунад.
Унсури функсионалии стрингҳои фишори фишурдашуда як қисми интерфейси металлӣ мебошад, ки борҳоро ба ва аз чангакҳои металлӣ ба қубури таркибӣ интиқол медиҳад (нигаред ба расми зер).Таркиби тазриқӣ барои ҳамгироӣ кардани унсури воридкунандаи бори металлӣ ба бадани strut таркибӣ истифода мешавад.
"Манфиати асосии мо ин кам кардани шумораи қисмҳост" қайд мекунад ӯ."Ин хасташавиро осон мекунад, ки барои татбиқи дастгоҳҳои ҳавопаймо мушкилоти бузург аст.Қулфбандии форма аллакай дар композитҳои термосетӣ бо васлаки пластикӣ ё металлӣ истифода мешавад, аммо пайванди пайваста вуҷуд надорад, бинобар ин шумо метавонед дар байни қисмҳо каме ҳаракат кунед.Аммо равиши мо сохтори муттаҳидро бидуни чунин ҳаракат таъмин мекунад."
Гартос таҳаммулпазирии зарарро ҳамчун мушкилоти дигари ин қисмҳо номид."Шумо бояд ба устухонҳо таъсир расонед ва сипас санҷиши хастагӣ кунед" гуфт ӯ."Азбаски мо маводҳои матритсаи термопластикии баландсифатро истифода мебарем, мо метавонем то 40% таҳаммулпазирии зарарро дар муқоиса бо термосетҳо ба даст орем ва инчунин ҳама гуна микрокрезаҳо аз зарба бо боркунии хастагӣ камтар мешаванд."
Гарчанде ки стритҳои намоишӣ замимаи металлиро нишон медиҳанд, герон ҳоло як маҳлули термопластикиро таҳия карда истодааст, ки имкон медиҳад, ки пайванди муттаҳид байни бадани струтҳои таркибӣ ва унсури воридкунии сарборӣ шавад."Вақте ки мо метавонем, мо бартарӣ медиҳем, ки ҳамаҷониба бимонем ва хосиятҳоро тавассути тағир додани навъи арматураи нах, аз ҷумла карбон, шиша, нахи пайваста ва кӯтоҳ танзим кунем" мегӯяд Гартаус.“Бо ин роҳ, мо мушкилиҳо ва мушкилоти интерфейсро кам мекунем.Масалан, дар муқоиса бо омезиши термосетҳо ва термопластика мо мушкилиҳои камтар дорем."Илова бар ин, пайванди байни PAEK ва PEEK аз ҷониби Tri-Mack озмуда шудааст ва натиҷаҳо нишон медиҳанд, ки он 85% қувваи ламинати якҷонибаи CF/PAEK дорад ва аз пайвандҳои илтиёмӣ бо истифода аз илтиёми плёнкаи эпоксии стандартӣ ду маротиба қавӣ аст.
Барфус мегӯяд, ки Ҳерон ҳоло нӯҳ корманд дорад ва аз як таъминкунандаи рушди технология ба таъминкунандаи қисмҳои авиатсия мегузарад.Кадами калони навбатии он азхуд кардани заводи нав дар Дрезден мебошад."То охири соли 2020 мо як корхонаи озмоишӣ хоҳем дошт, ки қисмҳои силсилаи аввалро тавлид мекунад" гуфт ӯ."Мо аллакай бо OEM-ҳои авиатсионӣ ва таъминкунандагони асосии Tier 1 кор карда истодаем, ки тарҳҳоро барои намудҳои гуногуни барномаҳо намоиш медиҳем."
Ширкат инчунин бо таъминкунандагони eVTOL ва ҳамкорони гуногун дар ИМА кор мекунад Вақте ки қаҳрамон барномаҳои авиатсиониро ба камол мерасонад, он инчунин таҷрибаи истеҳсолиро бо замимаҳои молҳои варзишӣ, аз ҷумла кӯршапаракҳо ва ҷузъҳои велосипед ба даст меорад."Технологияи мо метавонад доираи васеи қисмҳои мураккабро бо иҷроиш, вақти давра ва фоидаи хароҷот истеҳсол кунад" мегӯяд Гартаус.“Вақти сикли мо бо истифода аз PEEK 20 дақиқа аст, дар муқоиса бо 240 дақиқа бо истифода аз препреги дар автоклав муолиҷашуда.Мо майдони васеи имкониятҳоро мебинем, аммо ҳоло тамаркузи мо ба ворид кардани барномаҳои аввалини худ дар истеҳсолот ва нишон додани арзиши ин қисмҳо дар бозор аст."
Herone инчунин дар Carbon Fiber 2019 муаррифӣ хоҳад шуд. Дар бораи чорабинӣ дар carbonfiberevent.com маълумоти бештар гиред.
Истеҳсолкунандагони анъанавӣ ба оптимизатсияи тарҳбандии анъанавии дастӣ, населҳо ва реверссерҳо диққати худро ба истифодаи ояндаи автоматика ва қолаби пӯшида диққат медиҳанд.
Системаи силоҳи ҳавопаймоӣ бо самаранокии қолаби фишурда самаранокии баланди карбон/эпокси ба даст меорад.
Усулҳои ҳисобкунии таъсироти композитҳо ба муҳити зист имкон медиҳанд, ки муқоисаи маълумотро бо маводҳои анъанавӣ дар як майдони бозӣ муқоиса кунед.
Вақти интишор: 19 август-2019