Бөртелгән тасманы, артык формалаштыру һәм форманы бикләү белән берләштереп, герон киң кулланылыш өчен демонстрант буларак бер кисәкле, югары моментлы тизлекле вагон җитештерә.
Берләштерелгән композицион җиһазлар.Герон драйвер ламинатын консолидацияләгән һәм приборлар кебек функциональ элементларны арттырган, авырлыкны, өлешне санауны, җыю вакытын һәм бәясен киметүче берләштерелгән структуралар җитештерә торган процесс өчен преформа буларак, термопластик композит препрег ленталарын куллана.Барлык рәсемнәр өчен чыганак |герон
Хәзерге фаразлар коммерция самолет паркын киләсе 20 елда икеләтергә тиеш.Моны урнаштыру өчен, 2019-нчы елда композитлар-интенсив киң очкычлар өчен җитештерү ставкалары OEM өчен айга 10дан 14кә кадәр үзгәрә, ә тарбодлар инде OEM өчен айга 60ка кадәр арткан.Airbus тәэмин итүчеләр белән махсус эшли, ләкин традицион, ләкин вакыт таләп итә торган, A320-та алдан ясалган өлешләрне тизрәк, 20 минутлык цикл вакыты процесслары аша ясалган өлешләргә күчерү өчен, югары басымлы резинаны күчерү формалаштыру (HP-RTM), шулай итеп өлешкә булыша тәэмин итүчеләр ай саен 100 самолетка таба алга этәрәләр.Шул ук вакытта барлыкка килүче шәһәр һава хәрәкәте һәм транспорт базары елына 3000 электр вертикаль очыш һәм төшү (EVTOL) самолеты кирәклеген фаразлый (аена 250).
"Тармак термопластик композитлар тәкъдим иткән функцияләрне интеграцияләргә мөмкинлек бирүче кыскартылган цикл вакыты булган автоматлаштырылган җитештерү технологияләрен таләп итә", ди композит технологияләр һәм детальләр җитештерү геронның (Дрезден, Германия) нигез салучы һәм идарә итүче партнеры Даниэль Барфусс. Полифениленесульфидтан (PPS) полиэтеретеркетонга (PEEK), полиэтеркетонекетонга (PEKK) һәм полиарилетеркетонга (PAEK) югары җитештерүчән термопластик матрица материалларын кулланган фирма."Безнең төп максат - термопластик композитларның (ТПК) югары җитештерүчәнлеген арзан бәягә берләштерү, серияле җитештерү кушымталары һәм яңа кушымталар өчен махсус өлешләр булдыру", дип өсти геронның икенче нигез салучы һәм идарә итүче доктор Кристиан Гартаус. партнер.
Бу максатка ирешү өчен, компания тулы импрегинацияләнгән, өзлексез җепселле ленталардан башлап, "органоТюб" буш преформасын формалаштыру өчен, органоТубларны үзгәрүчән кисемтәләр һәм формалар белән профильләргә берләштерү өчен яңа ысул уйлап тапты.Киләсе процесс адымында, ул ТПКларның эретеп ябыштырылучанлыгын һәм термоформальлеген куллана, композицион җайланмалар кебек функциональ элементларны диск вагоннарына, торбаларга фитинглар яки йөкләү элементларын киеренке-кысу полосаларына йөкләү өчен.Барфусс гибрид формалаштыру процессын куллану мөмкинлеге бар - кетон матрицасы белән тәэмин итүче Виктрекс (Кливлейс, Ланкашир, Бөекбритания) һәм Tri-Mack (Бристоль, RI, АКШ) запчасть тәэмин итүчесе тарафыннан эшләнгән - профильләр өчен түбән эрү температурасы PAEK тасмасын куллана. һәм PEEK артык кушылу өчен, кушылу аша кушылган, бер материалны эшләтеп җибәрү (карагыз: "Овермолдинг PEEK композитлар диапазонын киңәйтә")."Безнең адаптация шулай ук геометрик форманы бикләргә мөмкинлек бирә, - дип өсти ул, - бу тагын да зуррак йөкләргә каршы тора алырлык интеграль структуралар җитештерә."
Герон процессы тулысынча импрегинацияләнгән углерод җепселләре белән ныгытылган термопластик ленталардан башлана, алар органоТубаларга бәйләнгән һәм консолидацияләнгән."Без бу органоТублар белән 10 ел элек эшли башладык, авиация өчен композицион гидротехник торбалар эшләп чыгардык", ди Гартаус.Ул аңлатты, ике самолет гидротехник торбасы да бер үк геометриягә ия булмаганга, булган технологияләрне кулланып, аларның һәрберсенә форма кирәк.“Безгә аерым торба геометриясенә ирешү өчен эшкәртелә торган торба кирәк иде.Шулай итеп, идея өзлексез составлы профильләр ясау, аннары CNC аларны кирәкле геометриягә бөкләү иде. "
2-нче рәсем.
Бу Sigma Precision компонентлары (Хинкли, Бөекбритания) эшләгәнгә охшаган (кара: "Аэроинжиннарны композицион торбалар белән төзәтү") углерод җепселләре / PEEK двигателе белән."Алар охшаш өлешләрне карыйлар, ләкин башка консолидацияләү ысулын кулланалар", - дип аңлатты Гартаус."Безнең караш белән без аэрокосмик корылмалар өчен 2% тан ким булмаган җитештерүчәнлекне арттыру өчен потенциал күрәбез."
Гартаус кандидаты.ILK-та тезис эше өзлексез термопластик композит (TPC) пультрузиясен кулланып тикшерелгән, трубалар чыгару өчен, TPC трубалары һәм профильләре өчен патентланган өзлексез җитештерү процессына китергән.Ләкин, хәзерге вакытта, герон авиация тәэмин итүчеләре һәм клиентлар белән өзлексез формалаштыру процессын кулланып эшләргә булды."Бу безгә төрле формаларны ясарга ирек бирә, шул исәптән кәкре профильләрне һәм төрле кисемтәләрне, шулай ук җирле ячаларны куллану."“Без җирле ячаларны интеграцияләү процессын автоматлаштыру өстендә эшлибез, аннары аларны композицион профиль белән берләштерәбез.Нигездә, сез яссы ламинатлар һәм кабыклар белән эшли аласыз, без трубалар һәм профильләр өчен эшли алабыз. "
Бу TPC буш профильләрен ясау иң авыр проблемаларның берсе иде, ди Гартаус.“Сез силикон табак белән штамп ясаучы яки сугучы форма куллана алмыйсыз.Шуңа күрә без яңа процесс эшләргә тиеш идек. "Аның әйтүенчә, бу процесс бик югары җитештерүчәнле, трубка һәм валга нигезләнгән өлешләргә мөмкинлек бирә.Бу шулай ук Виктрекс үстергән гибрид формалаштыруны кулланырга мөмкинлек бирде, түбән эрү температурасы PAEK белән PEEK белән капланган, органошетны һәм инъекция формалаштыруны бер адымда берләштергән.
OrganoTube үрелгән тасма преформаларын куллануның тагын бер күренекле ягы - алар бик аз калдыклар чыгара."Ботинка белән бездә 2% -тан да аз калдык бар, һәм ул TPC тасмасы булганлыктан, без бу аз күләмле калдыкларны артык куллану вакытында куллана алабыз, материалны куллану дәрәҗәсен 100% ка кадәр алу өчен", - дип ассызыклый Гартаус.
Барфусс һәм Гартаус Дрездендагы җиңел инженерлык һәм полимер технологияләр институтында (ILK) тикшерүчеләр булып үсеш эшләрен башладылар."Бу - композитлар һәм гибрид җиңел конструкцияләр өчен иң зур Европа институтларының берсе", дип әйтә Барфусс.Ул һәм Гартаус анда 10 ел диярлек берничә эш өстендә эшләделәр, шул исәптән өзлексез TPC пультрузиясе һәм кушылуның төрле төрләре.Бу эш ахыр чиктә герон TPC процесс технологиясе дип аерылды.
"Аннары без Германиянең EXIST программасына мөрәҗәгать иттек, ул мондый технологияне сәнәгатькә күчерүгә юнәлтелгән һәм ел саен 40-60 проектны төрле өлкәләрдә финанслый", ди Барфусс."Без капитал җиһазлары, дүрт хезмәткәр һәм киләсе масштаб өчен инвестицияләр алдык."Алар геронны 2018 елның маенда JEC World күргәзмәсеннән соң барлыкка китерделәр.
JEC World 2019 тарафыннан герон берничә күрсәткеч өлешләрен җитештерде, алар арасында җиңел, югары моментлы, интеграль тизлекле вагон яки прибор."Без углерод җепселен кулланабыз / PAEK тасма органоТюб өлеше таләп иткән почмакларда үрелгән һәм аны трубага берләштерәбез," Барфусс аңлата."Аннары без трубканы 200 ° C җылытабыз һәм 380 ° C температурада кыска углерод җепселле ныгытылган PEEK инъекциясе белән ясалган прибор белән каплыйбыз."Артык формалашу Автодесктан (Сан-Рафаэль, Калифорния, АКШ) Moldflow Insight ярдәмендә модельләштерелгән.Көлеп тутыру вакыты 40,5 секундка оптимальләштерелде һәм Арбург (Лоссбург, Германия) ALLROUNDER инъекция формалаштыру машинасы ярдәмендә ирешелде.
Бу артык арттыру монтажлау чыгымнарын, җитештерү адымнарын һәм логистиканы киметеп кенә калмый, ә эшне көчәйтә.PAEK валының эрү температурасы белән артык капланган PEEK җиһазлары арасындагы 40 ° C аермасы молекуляр дәрәҗәдә икесе арасындагы эретү бәйләнешен тәэмин итә.Икенче төр кушылу механизмы, форма-блоклау, инъекция басымын кулланып, форма-блоклау контурын булдыру өчен, бер үк вакытта валны термоформалау өчен ирешелә.Моны түбәндәге 1 нче рәсемдә "инъекция ясаучы" итеп күрергә мөмкин.Бу эретелгән яки синусоидаль әйләнә ясый, анда җиһаз шома түгәрәк кисемтәгә каршы тоташтырылган, бу геометрик яктан бикләү формасына китерә.Бу, сынауда күрсәтелгәнчә, интеграль тизлек валының көчен тагын да көчәйтә (астагы уң графикны карагыз) .Фиг.1. Виктрекс һәм ILK белән берлектә эшләнгән, герон интеллектуаль приборда (өстә) форма-блоклау контурын булдыру өчен, инолекция басымын куллана .Бу инъекция формалаштыру процессы форма блоклау белән интеграль тизлекне (график буенча яшел сызык) мөмкинлек бирә. форманы бикләмичә, югары моментны vs.
"Күпчелек кеше эретеп ябыштыру вакытында бердәм эретү бәйләнешенә ирешә, - дип әйтә Гартаус, - һәм башкалар композитларда форма ябуны кулланалар, ләкин ачкыч икесен дә, автоматлаштырылган процесска берләштерү."Ул 1-нче рәсемдәге тест нәтиҗәләре өчен валның да, җиһазның тулы әйләнәсенең дә аерым кысылганын, аннары кыру йөкләү өчен әйләнүен аңлатты.Графиктагы беренче уңышсызлык түгәрәк белән билгеләнә, аның форма ябылмыйча, артык PEEK җиһазлары өчен.Икенче уңышсызлык йолдызга охшаган кысылган түгәрәк белән билгеләнә, форма-йозак белән артык эшләнгән җиһазны сынауны күрсәтә."Бу очракта сезнең бердәм һәм форма белән бикләнгән кушылуыгыз бар, - дип әйтә Гартаус, - һәм сез момент йөкләнешенең 44% ка диярлек артасыз."Хәзерге кыенлык, форма-йозак алу, алдагы этапта йөкне күтәрү, бу прибор ватылу алдыннан эшләячәк моментны тагын да арттыру.
Геронның инъекция формалаштыруы белән ирешкән контур формасын ябу турында мөһим фикер - ул тулысынча аерым өлешкә яраклаштырылган һәм бу өлеш йөкләүгә каршы торырга тиеш.Мисал өчен, прибор вагонында форманы бикләү әйләнә-тирә, ләкин астагы киеренкелектән кысылу полосаларында ул аксаль."Шуңа күрә без үстергәннәр киңрәк караш", ди Гартаус."Без функцияләрне һәм өлешләрне ничек интеграцияләвебез аерым кушымталарга бәйле, ләкин без моны күбрәк эшли алсак, авырлыкны һәм бәяне саклап кала алабыз."
Шулай ук, кыска җепселле ныгытылган кетон, тишек кебек артык функциональ элементларда кулланыла, искиткеч кием өслеген тәэмин итә.Виктрекс моны раслады һәм PEEK һәм PAEK материаллары өчен бу фактны базарлый.
Барфусс аэрокосмик категориядә 2019 JEC World Innovation Award белән танылган интеграль тизлек валының "бер кушымтага юнәлтелгән процесс кына түгел, безнең карашыбызны күрсәтү" булуын күрсәтә.Без җитештерүне тәртипкә китерә алабыз һәм функциональләштерелгән, интеграль структуралар җитештерү өчен ТПК үзлекләрен куллана алабыз. "Компания хәзерге вакытта струт кебек кушымталарда кулланыла торган киеренке-кысу чыбыкларын оптимальләштерә.
3-нче рәсем.
Тарту-кысу структуралары өчен функциональ элемент - металл интерфейс өлеше, ул йөкләрне металл чыбыктан композицион трубага күчерә (астагы рәсемне карагыз).Инъекция формалаштыру металл йөк кертү элементын композит струт тәненә интеграцияләү өчен кулланыла.
"Без биргән төп өстенлек - өлешләр санын киметү", - дип әйтә ул.“Бу арыганлыкны гадиләштерә, бу самолетларның заявкалары өчен зур кыенлык.Форманы ябу термосет композитларында пластик яки металл кыстыргыч белән кулланыла, ләкин берләштерүче бәйләнеш юк, шуңа күрә сез өлешләр арасында бераз хәрәкәт ала аласыз.Ләкин безнең караш, мондый хәрәкәт булмаган берәмлек структурасын тәэмин итә. "
Гарта бу зыян өчен толерантлыкны китерә."Сез струтларга тәэсир итәргә, аннары арыганлыкны тикшерергә тиеш", - дип аңлата ул."Без югары җитештерүчән термопластик матрица материалларын кулланганга, без термосетларга каршы 40% ка зуррак чыдамлылыкка ирешә алабыз, һәм шулай ук йогынты ясаган микрокреклар ару-талу белән азрак үсә."
Демонстрация струтлары металл кыстыруны күрсәтсәләр дә, герон хәзерге вакытта термопластик эремә эшләп чыгара, композит струт органы һәм йөк кертү элементы арасында бердәм бәйләнеш булдырырга мөмкинлек бирә."Мөмкин булганда, без композит булып калырга һәм җепсел ныгыту төрен үзгәртеп, углерод, пыяла, өзлексез һәм кыска җепселне үзгәртеп, үзлекләрне көйләргә өстенлек бирәбез," Гартаус әйтә.“Шул рәвешле, без катлаулылыкны һәм интерфейс проблемаларын киметәбез.Мәсәлән, бездә термосетларны һәм термопластиканы берләштерү белән чагыштырганда проблемалар азрак. "Моннан тыш, PAEK һәм PEEK арасындагы бәйләнеш Tri-Mack тарафыннан сынап каралды, аның бер юнәлешле CF / PAEK ламинатның 85% көченә ия булуын һәм сәнәгать стандартлы эпокси пленка ябыштыргычын кулланып ябыштыргыч облигациядән икеләтә көчлерәк булуын күрсәтте.
Барфусс әйтүенчә, геронның тугыз хезмәткәре бар һәм ул технология үсеше тәэмин итүчесеннән авиация детальләре тәэмин итүчесенә күчә.Аның чираттагы зур адымы - Дрездендагы яңа заводны үстерү."2020 ел ахырына бездә беренче серия детальләрен җитештерүче пилот завод булачак", ди ул."Без инде авиация ОЭМнары һәм 1 нче дәрәҗә төп тәэмин итүчеләр белән эшлибез, күп төрле кушымталарның дизайннарын күрсәтәбез."
Компания шулай ук eVTOL тәэмин итүчеләре һәм АКШның төрле хезмәттәшләре белән эшли. Герон авиация кушымталарын өлгергәндә, ул шулай ук спорт товарлары кушымталары белән җитештерү тәҗрибәсен туплый, шул исәптән ярсалар һәм велосипед компонентлары."Безнең технология җитештерүчәнлек, цикл вакыты һәм чыгым өстенлекләре белән бик күп катлаулы өлешләр җитештерә ала", ди Гартаус.“PEEK кулланган безнең цикл вакыты - 20 минут, автоклав белән дәваланган препрегны кулланып 240 минут.Без мөмкинлекләрнең киң өлкәсен күрәбез, ләкин хәзерге вакытта безнең төп игътибар беренче производствоны җитештерүгә кертү һәм базарда андый өлешләрнең кыйммәтен күрсәтү. "
Герон шулай ук Carbon Fiber 2019-да тәкъдим итәчәк. Бу вакыйга турында күбрәк мәгълүматны carbonfiberevent.com сайтында алыгыз.
Традицион кул урнаштыруны оптимальләштерүгә юнәлтелгән, начелле һәм ыргыту реверсер җитештерүчеләре киләчәктә автоматизацияне һәм ябык формалаштыруны күзәтәләр.
Очкыч корал системасы кысу формалаштыру эффективлыгы белән углерод / эпокси югары җитештерүчәнлеккә ирешә.
Композитларның әйләнә-тирә мохиткә йогынтысын исәпләү ысуллары традицион уен материаллары белән чагыштыру мөмкинлеген бирә.
Пост вакыты: 19-2019 август