Процесс изготовления изделий из термопластичных композиционных материалов

Coatings Today
10.03.2019 447

Процесс General Atomics по получению термопластичных композиционных материалов без инструментов предполагает использование двух роботов. Один (слева) наносит углеродное волокно/термопластичная лента. Второй (справа) обеспечивает подвижную опорную поверхность, на которую наносится лента.

Предприятие ракетно-космической отрасли General Atomics Aeronautical Systems Inc. (GA-ASI, Сан-Диего, штат Калифорния, США) разрабатывает инновационный процесс изготовления конструкций из термопластичных материалов, не требующий наличия традиционных форм или инструментальной оснастки. Предполагается, что система найдет свое применение на авиационном, космическом, военно-морском сегментах рынка, а также в ветроэнергетике.

Хотя безынструментальный процесс еще не получил официального названия, в нем используются два шестиосных робота, работающих совместно над нанесением термопластичной ленты на открытую поверхность в металлической или другой раме, обеспечивающей границы изготавливаемой конструкции (см. снимок). Компания Composite Automation LLC (Кейп-Корал, штат Флорида, США), используя оборудование Mikrosam (Прилеп, Македония), совместно с GA-ASI занималась разработкой автоматизации процесса.

Один робот включает в себя стандартную систему нанесения ленты в одном направлении, обеспечивающую лазерный нагрев для отверждения термопластичного материала на месте.

Второй «вспомогательный» робот действует в паре с автоматическим установщиком ленты и состоит из плоской металлической поверхности, фактически представляющей собой подвижную опорную поверхность, поверх которой автоматически наносится лента. Таким образом, устройство для наклеивания ленты и вспомогательное устройство перемещаются вместе в трехмерном пространстве, размещая материал. Каждый конец ленты фиксируется на раме, которой можно придать самые разные формы, в зависимости от применения. Также ленту можно регулировать с помощью роботов, чтобы изменить направление в трехмерном пространстве, создавая контуры и сложные формы.

Джон Гериджус, руководитель отдела инноваций/разработки передовой продукции в GA-ASI, работал над этой технологией четыре года совместно с Адамом Джонсом, руководителем отдела производственных технологий, и Полом Шерманом, инженером-проектировщиком. Он утверждает, что развитие процесса продолжается, отмечая, что компания все еще работает над оптимизацией систем программного обеспечения для робототехнического комплекса. Он также говорит, что процесс в большой степени зависит от системы контроля на месте при помощи камеры, регистрирующей дефекты материала и не только при процессе нанесения; система, называемая виртуальной сборочной оснасткой в реальном времени (RVAT), разработанная для GA-ASI компанией Trilion Quality Systems (Кинг-оф-Праша, штат Пенсильвания, США), предназначена для сравнения изготовленной конструкции с проектными данными из САПР с последующей оперативной корректировкой ленты прямо в процессе нанесения для соблюдения требований проектных спецификаций.

Гериджус говорит, что GA-ASI провела оценку нескольких систем с термопластичной смолой с применением данного процесса, включая полиэфирэфиркетон (ПЭЭК). Однако Гериджус сообщает, что компания добилась наибольшего успеха с легкоплавким полиарилэфиркетоном (ПАЭК) Cetex TC1225 производства фирмы TenCate Advanced Composites, принадлежащей компании Toray (Морган Хилл, штат Калифорния, США), в котором используется арматура из углеродного волокна от Toray.

GA-ASI подала заявку на патент для данного процесса, однако Гериджус говорит, что это было сделано, в первую очередь, чтобы защитить технологию от использования за пределами компании. Гериджус заявляет: «По сути, мы надеемся, что другие захотят стать нашими партнерами и помогать нам в развитии и становлении данной технологии».

На данный момент из сторонних организаций интерес к процессу проявили представители НАСА, которые, по словам Гериджуса, видят потенциал в его использовании для создания изделий в космосе. Он также полагает, что процесс можно эффективно применять для изготовления фюзеляжей и крыльев летательных аппаратов, а также лопастей ветряных турбин и военных кораблей.

Связаться с нами

Готово, ваша заявка успешно отправлена.
Ошибка, попробуйте обновить страницу и попробовать снова.

Вам будет интересно

Металлические наночастицы для защиты древесины
Металлические наночастицы для защиты древесины
Исследователи провели предварительный эксперимент, чтобы оценить способность металлических наночастиц обеспечивать защиту деревянных поверхностей от ультрафиолетового…
04.11.2022
131
Двухслойное легкоснимающееся покрытие
Двухслойное легкоснимающееся покрытие
Непроницаемость легкоснимающегося покрытия повысили с помощью двух типичных однокомпонентных покрытий. Двухслойное покрытие продемонстрировало выдающиеся механические…
Coatings Today
21.12.2021
102
Новый материал наполнителя
Новый материал наполнителя
Немецкая химическая компания Biesterfeld Spezialchemie представила новый материал наполнителя. Компания является одним из крупнейших игроков…
Coatings Today
14.11.2018
325
Быстросохнущее покрытие для линий распыления и погружения
Быстросохнущее покрытие для линий распыления и погружения
Покрытие EcoShield 386 FD от компании Cortec высыхает за 5-10 минут при температуре 150°F и…
23.01.2022
480
Напыляемые омнифобные покрытия
Напыляемые омнифобные покрытия
Исследователи из научно-исследовательской лаборатории Оканагана (OPERA) при Университете Британской Колумбии (кампус Оканаган) сообщили о разработке…
Coatings Today
03.08.2020
321
Справочник компаний 2021 и мы приглашаем Вас стать участником!
Справочник компаний 2021 и мы приглашаем Вас стать участником!
Ежегодно наш Справочник распространяется на ключевых отраслевых мероприятиях по всей России, включая «ExpoCoating», «Защиту от…
Coatings Today
07.09.2020
247
Мидии и улучшение прочности волокон графена
Мидии и улучшение прочности волокон графена
Корейские исследователи наглядно показали, что волокна графена могут быть усилены полимером, подобному мидиям. Исследовательская группа,…
Coatings Today
09.11.2018
365
Женское движение вдохновляет на реконструкцию гоночной яхты
Женское движение вдохновляет на реконструкцию гоночной яхты
Амстердам – Яхта, которая дважды совершила кругосветное плавание, была спасена от забвения, восстановлена с помощью…
Coatings Today
15.01.2019
361
Самая длинная гибкая печатная плата в мире для беспилотного летательного аппарата
Самая длинная гибкая печатная плата в мире для беспилотного летательного аппарата
Глостершир, Англия — Поставщик печатных плат, компания Trackwise, создала многослойную гибкую печатную плату длиной 85…
Coatings Today
03.06.2019
389