Процесс изготовления изделий из термопластичных композиционных материалов

Coatings Today
10.03.2019 402

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

Выглядит как графен, ведёт себя как алмаз
Выглядит как графен, ведёт себя как алмаз
Представьте себе материал гибкий и легкий, как фольга, которая становится жесткой и достаточно твердой, чтобы…
Coatings Today
07.02.2018
272
Новинки «Электроприбора» 2018
Новинки «Электроприбора» 2018
Концерн «ЦНИИ «Электроприбор» представил новые бесплатформенные инерциальные навигационные системы (БИНС) на волоконно-оптических гироскопах семейства «Бемоль».…
Coatings Today
11.11.2018
417
ООО «АСК-РЕНТГЕН» примет участие в выставке ElectronTechExpo 2019
ООО «АСК-РЕНТГЕН» примет участие в выставке ElectronTechExpo 2019
ООО «АСК-РЕНТГЕН» приглашает Вас посетить наш стенд № В841 в павильоне 3, зал 13, на…
Coatings Today
11.04.2019
449
Plast Eurasia Istanbul 2022 – взгляд на Восток
Plast Eurasia Istanbul 2022 – взгляд на Восток
Rosmould | Rosplast может отметить большой интерес среди зарубежных участников выставки к российскому рынку производства…
06.12.2022
82
Бесхромовая пассивация цинкового покрытия Novopass 101 рекомендации технолога
Бесхромовая пассивация цинкового покрытия Novopass 101 рекомендации технолога
Пассивация, не содержащая Cr и Co, для пассивирования покрытий щелочного и кислотного цинка: Novopass 101…
Coatings Today
22.01.2020
397
Компания Durr получает самый крупный заказ в своей истории
Компания Durr получает самый крупный заказ в своей истории
Компания Dürr объявила о постройке нового высокотехнологичного лакокрасочный цеха на заводе Toyota в Джорджтауне, штат…
Coatings Today
01.10.2018
296
Многофункциональное покрытие на основе акрилового сополимера
Многофункциональное покрытие на основе акрилового сополимера
Ученые разработали покрытие на основе акрилового сополимера, модифицированного полидиметилсилоксаном посредством сополимеризации. Покрытие пригодно для эксплуатации…
Coatings Today
25.07.2021
139
Экологически безопасная защита камня с помощью покрытия на основе зеина
Экологически безопасная защита камня с помощью покрытия на основе зеина
Ученые представили альтернативу самым распространенным синтетическим средствам, используемым для защиты камня. В недавнем исследовании оценивали…
Coatings Today
25.10.2021
90
Твёрдое гальваническое железнение
Твёрдое гальваническое железнение
Твёрдое гальваническое железнение (осталивание) в холодном электролите с использованием асимметричного и постоянного токов. Эффективным и…
Coatings Today
08.11.2018
565