Ítalski OEM og Tier 1 birgirinn Leonardo voru í samstarfi við CETMA R&D deildina til að þróa ný samsett efni, vélar og ferla, þar á meðal örsuðu til að sameina hitaþjálu samsett efni á staðnum.#Trend#cleansky#f-35
Leonardo Aerostructures, leiðandi í framleiðslu á samsettum efnum, framleiðir eitt stykki skrokktunnur fyrir Boeing 787. Það er að vinna með CETMA að því að þróa nýja tækni, þar á meðal samfellda þjöppunarmótun (CCM) og SQRTM (neðst).Framleiðslutækni.Heimild |Leonardo og CETMA
Þetta blogg er byggt á viðtali mínu við Stefano Corvaglia, efnisverkfræðing, R&D forstöðumann og hugverkastjóra flugvélabyggingardeildar Leonardo (Grottaglie, Pomigliano, Foggia, Nola framleiðslustöðvar, Suður-Ítalíu), og viðtali við Dr. Silvio Pappadà, rannsókn verkfræðingur og yfirmaður.Samstarfsverkefni CETMA (Brindisi, Ítalíu) og Leonardo.
Leonardo (Róm, Ítalía) er einn af helstu leikmönnum heims á sviði flug-, varnar- og öryggismála, með veltu upp á 13,8 milljarða evra og meira en 40.000 starfsmenn um allan heim.Fyrirtækið býður upp á alhliða lausnir fyrir loft, land, sjó, geim, net og öryggi og mannlaus kerfi um allan heim.Rannsóknar- og þróunarfjárfesting Leonardo er um það bil 1,5 milljarðar evra (11% af tekjum ársins 2019), í öðru sæti í Evrópu og í fjórða sæti í heiminum hvað varðar rannsóknarfjárfestingu á sviði flug- og varnarmála.
Leonardo Aerostructures framleiðir eitt stykki samsett skrokktunna fyrir hluta 44 og 46 í Boeing 787 Dreamliner.Heimild |Leonardo
Leonardo, í gegnum flugbyggingardeild sína, veitir helstu flugvélaáætlunum heimsins framleiðslu og samsetningu stórra burðarhluta úr samsettum og hefðbundnum efnum, þar með talið skrokk og skott.
Leonardo Aerostructures framleiðir samsetta lárétta sveiflujöfnun fyrir Boeing 787 Dreamliner.Heimild |Leonardo
Hvað varðar samsett efni, framleiðir Aerospace Structure Division Leonardo „tunnur í einu stykki“ fyrir Boeing 787 miðhluta skrokkhluta 44 og 46 í Grottaglie verksmiðjunni og lárétta sveiflujöfnun í Foggia verksmiðjunni, sem er um það bil 14% af 787 skrokknum.%.Framleiðsla á öðrum samsettum byggingarvörum felur í sér framleiðslu og samsetningu afturvængs ATR og Airbus A220 atvinnuflugvélanna í Foggia verksmiðjunni.Foggia framleiðir einnig samsetta hluta fyrir Boeing 767 og herforrit, þar á meðal Joint Strike Fighter F-35, Eurofighter Typhoon orrustuflugvélina, C-27J herflutningaflugvélina og Falco Xplorer, nýjasta meðlim Falco ómönnuðu flugvélafjölskyldunnar sem framleidd er. eftir Leonardo
„Ásamt CETMA erum við að sinna mörgum verkefnum, svo sem í hitaþjálu samsettum efnum og plastefnismótun (RTM),,“ sagði Corvaglia.„Markmið okkar er að undirbúa rannsóknar- og þróunarstarfsemi fyrir framleiðslu á sem skemmstum tíma.Í deild okkar (R&D og IP-stjórnun) leitum við einnig eftir truflandi tækni með lægri TRL (tæknilegt viðbúnaðarstig, þ.e. lægra TRL er í byrjun og lengra frá framleiðslu), en við vonumst til að vera samkeppnishæfari og veita viðskiptavinum aðstoð heiminum."
Pappadà bætti við: „Frá sameiginlegum viðleitni okkar höfum við unnið hörðum höndum að því að draga úr kostnaði og umhverfisáhrifum.Við höfum komist að því að hitaþolið samsett efni (TPC) hefur minnkað samanborið við hitaþolið efni.
Corvaglia benti á: „Við þróuðum þessa tækni ásamt teymi Silvio og smíðuðum nokkrar sjálfvirkar rafhlöður til að meta þær í framleiðslu.
„CCM er frábært dæmi um sameiginlega viðleitni okkar,“ sagði Pappadà.„Leonardo hefur borið kennsl á ákveðna íhluti sem eru gerðir úr hitaherðandi samsettum efnum.Saman könnuðum við tæknina við að útvega þessa íhluti í TPC, með áherslu á þá staði þar sem mikill fjöldi hluta er í flugvélinni, svo sem splicing mannvirki og einföld geometrísk form.Uppréttingar.”
Hlutar framleiddir með því að nota samfellda þjöppunarmótunarframleiðslulínu CETMA.Heimild |„CETMA: nýsköpun í ítölskum samsettum efnum í rannsóknum og þróun“
Hann hélt áfram: „Við þurfum nýja framleiðslutækni með litlum tilkostnaði og mikilli framleiðni.Hann benti á að áður fyrr hafi mikið magn af úrgangi myndast við framleiðslu eins TPC íhluta.„Þannig að við framleiddum möskvaform sem byggist á þjöppunarmótunartækni sem ekki er jafnhita, en við gerðum nokkrar nýjungar (sem er í biðstöðu fyrir einkaleyfi) til að draga úr sóun.Við hönnuðum fullsjálfvirka einingu fyrir þetta og síðan smíðaði ítalskt fyrirtæki hana fyrir okkur.“
Samkvæmt Pappadà getur einingin framleitt íhluti hannaða af Leonardo, „einn íhlut á 5 mínútna fresti, sem vinnur allan sólarhringinn.Hins vegar þurfti teymi hans síðan að finna út hvernig ætti að framleiða forformin.Hann útskýrði: „Í upphafi þurftum við flatt lagskipt ferli, því þetta var flöskuhálsinn á þeim tíma.„Þannig að ferlið okkar byrjaði með auðu (sléttu lagskiptum) og hitaði það síðan í innrauðum (IR) ofni., Og síðan sett í pressuna til að mynda.Flat lagskipt eru venjulega framleidd með stórum pressum, sem krefjast 4-5 klukkustunda af lotutíma.Við ákváðum að rannsaka nýja aðferð sem getur framleitt flatt lagskipt hraðar.Þess vegna, í Leonardo Með stuðningi verkfræðinga, þróuðum við afkastamikla CCM framleiðslulínu í CETMA.Við minnkuðum hringrásartímann um 1m um 1m hluta í 15 mínútur.Það sem skiptir máli er að þetta er samfellt ferli, þannig að við getum framleitt ótakmarkaða lengd.“
Innrauða hitamyndavélin (IRT) í SPARE framsæknu rúlluformunarlínunni hjálpar CETMA að skilja hitadreifingu meðan á framleiðsluferlinu stendur og búa til þrívíddargreiningu til að sannreyna tölvulíkanið meðan á CCM þróunarferlinu stendur.Heimild |„CETMA: nýsköpun í ítölskum samsettum efnum í rannsóknum og þróun“
Hins vegar, hvernig er þessi nýja vara í samanburði við CCM sem Xperion (nú XELIS, Markdorf, Þýskalandi) hefur notað í meira en tíu ár?Pappadà sagði: „Við höfum þróað greiningar- og töluleg líkön sem geta sagt fyrir um galla eins og tómarúm.„Við höfum átt í samstarfi við Leonardo og háskólann í Salento (Lecce, Ítalíu) til að skilja breyturnar og áhrif þeirra á gæði.Við notum þessar gerðir til að þróa þessa nýju CCM, þar sem við getum haft mikla þykkt en getum líka náð háum gæðum.Með þessum gerðum getum við ekki aðeins fínstillt hitastig og þrýsting, heldur einnig hagrætt notkunaraðferð þeirra.Þú getur þróað margar aðferðir til að dreifa hitastigi og þrýstingi jafnt.Hins vegar verðum við að skilja áhrif þessara þátta á vélrænni eiginleika og gallavöxt samsettra mannvirkja.
Pappadà hélt áfram: „Tæknin okkar er sveigjanlegri.Að sama skapi var CCM þróað fyrir 20 árum, en engar upplýsingar liggja fyrir um það vegna þess að þau fáu fyrirtæki sem nota það deila ekki þekkingu og sérfræðiþekkingu.Þess vegna verðum við að byrja frá grunni, aðeins byggt á skilningi okkar á samsettum efnum og vinnslu.“
„Við erum núna að fara í gegnum innri áætlanir og vinna með viðskiptavinum að því að finna hluti þessarar nýju tækni,“ sagði Corvaglia.„Þessir hlutar gætu þurft að endurhanna og endurhæfa áður en framleiðsla getur hafist.Hvers vegna?„Markmiðið er að gera flugvélina eins létta og mögulegt er en á samkeppnishæfu verði.Þess vegna verðum við líka að hámarka þykktina.Hins vegar gætum við komist að því að einn hluti getur dregið úr þyngd, eða auðkennt marga hluta með svipuðu lögun, sem getur sparað mikinn kostnað.
Hann ítrekaði að fram að þessu hafi þessi tækni verið í höndum fárra manna.„En við höfum þróað aðra tækni til að gera þessa ferla sjálfvirkan með því að bæta við fullkomnari pressumótum.Við setjum í flatt lagskipt og tökum svo hluta af því út, tilbúið til notkunar.Við erum að endurhanna hluta og þróa flata eða sniðuga hluta.Stig CCM.“
„Við erum núna með mjög sveigjanlega CCM framleiðslulínu í CETMA,“ sagði Pappadà.„Hér getum við beitt mismunandi þrýstingi eftir þörfum til að ná flóknum formum.Vörulínan sem við munum þróa ásamt Leonardo mun einbeita sér betur að því að mæta sérstökum nauðsynlegum íhlutum hennar.Við teljum að hægt sé að nota mismunandi CCM línur fyrir flata og L-laga strengi í stað flóknari form.Á þennan hátt, samanborið við stóru pressurnar sem nú eru notaðar til að framleiða flókna rúmfræðilega TPC hluta, getum við gert búnaðarkostnaðinn lágan.“
CETMA notar CCM til að framleiða strengi og plötur úr koltrefjum/PEKK einhliða límbandi og notar síðan örsuðu á þessum kjölbúnt sýnikennari til að tengja þá í Clean Sky 2 KEELBEMAN verkefninu sem EURECAT stjórnar.Heimild|"Sýnslutæki til að suða hitaþjála kjölbita er að veruleika."
„Induction suðu er mjög áhugavert fyrir samsett efni, því hitastigið er hægt að stilla og stjórna mjög vel, hitunin er mjög hröð og stjórnunin er mjög nákvæm,“ sagði Pappadà.„Ásamt Leonardo þróuðum við innleiðslusuðu til að sameina TPC íhluti.En nú erum við að íhuga að nota innleiðslusuðu fyrir samþjöppun á staðnum (ISC) á TPC borði.Í þessu skyni höfum við þróað nýtt koltrefja borði, það er hægt að hita það mjög fljótt með örsuðu með sérstakri vél.Spólan notar sama grunnefni og auglýsingabandið, en hefur annan arkitektúr til að bæta rafsegulhitun.Um leið og við fínstillum vélrænu eiginleikana erum við líka að íhuga ferlið til að reyna að uppfylla mismunandi kröfur, eins og hvernig á að takast á við þær á hagkvæman og skilvirkan hátt með sjálfvirkni.“
Hann benti á að erfitt væri að ná ISC með TPC borði með góðri framleiðni.„Til þess að nota það til iðnaðarframleiðslu verður þú að hita og kæla hraðar og beita þrýstingi á mjög stjórnaðan hátt.Þess vegna ákváðum við að nota innleiðslusuðu til að hita aðeins lítið svæði þar sem efnið er sameinað og afganginum er lagskiptum haldið köldu.“Pappadà segir að TRL fyrir innleiðslusuðu sem notað er við samsetningu sé hærra.“
Samþætting á staðnum með því að nota örvunarhitun virðist afar truflandi - eins og er, enginn annar OEM eða flokkabirgir gerir þetta opinberlega.„Já, þetta gæti verið truflandi tækni,“ sagði Corvaglia.„Við höfum sótt um einkaleyfi fyrir vélina og efnin.Markmið okkar er sambærileg vara við hitastillt samsett efni.Margir reyna að nota TPC fyrir AFP (Automatic Fiber Placement), en annað skrefið verður að sameina.Hvað varðar rúmfræði, Þetta er mikil takmörkun hvað varðar kostnað, hringrásartíma og hlutastærð.Reyndar gætum við breytt því hvernig við framleiðum flugvélahluta.“
Auk hitauppstreymis heldur Leonardo áfram að rannsaka RTM tækni.„Þetta er annað svið þar sem við erum í samstarfi við CETMA og ný þróun byggð á gömlu tækninni (SQRTM í þessu tilfelli) hefur fengið einkaleyfi.Viðurkennd plastefnisflutningsmótun sem upphaflega var þróuð af Radius Engineering (Salt Lake City, Utah, Bandaríkjunum) (SQRTM).Corvaglia sagði: „Það er mikilvægt að hafa autoclave (OOA) aðferð sem gerir okkur kleift að nota efni sem eru þegar hæf.„Þetta gerir okkur líka kleift að nota prepregs með vel þekktum eiginleikum og eiginleikum.Við höfum notað þessa tækni til að hanna, sýna og sækja um einkaleyfi fyrir flugvélarglugga.“
Þrátt fyrir COVID-19 er CETMA enn að vinna úr Leonardo forritinu, hér er sýnd notkun SQRTM til að búa til gluggabyggingar flugvéla til að ná gallalausum íhlutum og flýta forformun miðað við hefðbundna RTM tækni.Þess vegna getur Leonardo skipt út flóknum málmhlutum fyrir samsetta hluta möskva án frekari vinnslu.Heimild |CETMA, Leonardo.
Pappadà benti á: „Þetta er líka eldri tækni, en ef þú ferð á netinu geturðu ekki fundið upplýsingar um þessa tækni.Enn og aftur erum við að nota greiningarlíkön til að spá fyrir um og fínstilla ferlibreytur.Með þessari tækni getum við fengið góða dreifingu trjákvoða - engin þurr svæði eða uppsöfnun trjákvoða - og næstum engin porosity.Vegna þess að við getum stjórnað trefjainnihaldinu getum við framleitt mjög mikla byggingareiginleika og tæknina er hægt að nota til að framleiða flókin form.Við notum sömu efni og uppfylla kröfur um autoclave-herðingu, en notum OOA-aðferðina, en þú getur líka ákveðið að nota hraðherðandi plastefni til að stytta hringrásartímann í nokkrar mínútur.“
„Jafnvel með núverandi prepreg höfum við dregið úr hertunartímanum,“ sagði Corvaglia.„Til dæmis, samanborið við venjulegan autoclave hringrás sem er 8-10 klukkustundir, fyrir hluta eins og gluggaramma, er hægt að nota SQRTM í 3-4 klukkustundir.Hiti og þrýstingur er beint á hlutana og hitunarmassi er minni.Að auki er hitun fljótandi plastefnis í autoclave hraðari en loftið og gæði hlutanna eru einnig frábær, sem er sérstaklega gagnleg fyrir flókin form.Engin endurvinnsla, nánast engin tóm og framúrskarandi yfirborðsgæði, því tólið er í Control it, ekki tómarúmpokinn.
Leonardo notar margs konar tækni til nýsköpunar.Vegna hraðrar þróunar tækni, telur það að fjárfesting í áhættusamri rannsóknum og þróun (lágt TRL) sé nauðsynleg fyrir þróun nýrrar tækni sem þarf fyrir framtíðarvörur, sem er umfram stigvaxandi (skammtíma) þróunargetu sem núverandi vörur búa yfir. .R&D aðaláætlun Leonardo árið 2030 sameinar slíka samsetningu skammtíma- og langtímaáætlana, sem er sameinuð sýn fyrir sjálfbært og samkeppnishæft fyrirtæki.
Sem hluti af þessari áætlun mun það hleypa af stokkunum Leonardo Labs, alþjóðlegu fyrirtækjarannsóknarstofuneti sem er tileinkað rannsóknum og þróun og nýsköpun.Fyrir árið 2020 mun fyrirtækið leitast við að opna fyrstu sex Leonardo rannsóknarstofurnar í Mílanó, Tórínó, Genúa, Róm, Napólí og Taranto og er að ráða 68 vísindamenn (Leonardo Research Fellows) með færni á eftirfarandi sviðum: 36 sjálfstæð greindarkerfi fyrir gervigreindarstöður, 15 stórar gagnagreiningar, 6 afkastamikil tölvumál, 4 rafvæðing flugvettvangs, 5 efni og mannvirki og 2 skammtatækni.Leonardo Laboratory mun gegna hlutverki nýsköpunarstaða og skapara framtíðartækni Leonardo.
Rétt er að taka fram að tækni Leonardo sem markaðssett er í flugvélum getur einnig verið notuð í land- og sjódeildum þess.Fylgstu með til að fá frekari uppfærslur um Leonardo og hugsanleg áhrif þess á samsett efni.
Fylkið bindur trefjastyrkta efnið, gefur samsettu efninu lögun sína og ákvarðar yfirborðsgæði hans.Samsetta fylkið getur verið fjölliða, keramik, málmur eða kolefni.Þetta er valleiðbeiningar.
Fyrir samsett forrit koma þessar holu örbyggingar í stað mikið rúmmáls með lítilli þyngd og auka vinnslurúmmál og vörugæði.
Pósttími: 09-02-2021