Itala OEM kaj Tier 1-provizanto Leonardo kunlaboris kun la CETMA R&D-sekcio por evoluigi novajn kunmetitajn materialojn, maŝinojn kaj procezojn, inkluzive de indukta veldado por surloka firmiĝo de termoplastaj kunmetaĵoj.#Trend#cleansky#f-35
Leonardo Aerostructures, gvidanto en la produktado de komponitaj materialoj, produktas unupecajn fuselaĝajn barelojn por la Boeing 787. Ĝi laboras kun CETMA por disvolvi novajn teknologiojn inkluzive de kontinua kunprema muldado (CCM) kaj SQRTM (malsupro).Produkta teknologio.Fonto |Leonardo kaj CETMA
Ĉi tiu blogo baziĝas sur mia intervjuo kun Stefano Corvaglia, materiala inĝeniero, R&D-direktoro kaj administranto pri intelekta proprieto de la aviadila strukturo de Leonardo (Grottaglie, Pomigliano, Foggia, Nola produktadinstalaĵoj, suda Italio), kaj intervjuo kun d-ro Silvio Pappadà, esploro. inĝeniero kaj estro.Projekto de kunlaboro inter CETMA (Brindisi, Italio) kaj Leonardo.
Leonardo (Romo, Italio) estas unu el la ĉefaj agantoj de la mondo en la aerospaca, defendo kaj sekureca kampoj, kun spezo de 13,8 miliardoj da eŭroj kaj pli ol 40 000 dungitoj tutmonde.La kompanio provizas ampleksajn solvojn por aero, tero, maro, spaco, reto kaj sekureco, kaj senpilotaj sistemoj tutmonde.La investo en R&D de Leonardo estas proksimume 1,5 miliardoj da eŭroj (11% de la enspezo de 2019), okupante la dua en Eŭropo kaj la kvara en la mondo laŭ esplorinvesto en la aerospacaj kaj defendkampoj.
Leonardo Aerostructures produktas unupecajn kunmetitajn fuzelaĝbarelojn por partoj 44 kaj 46 de la Boeing 787 Dreamliner.Fonto |Leonardo
Leonardo, per sia aviada strukturo-sekcio, provizas la ĉefajn mondajn civilajn aviadilajn programojn kun la fabrikado kaj muntado de grandaj strukturaj komponantoj el kunmetitaj kaj tradiciaj materialoj, inkluzive de la fuzelaĝo kaj vosto.
Leonardo Aerostructures produktas kunmetitajn horizontalajn stabiligilojn por la Boeing 787 Dreamliner.Fonto |Leonardo
Koncerne al kunmetitaj materialoj, la Aerospace Structure Division de Leonardo produktas "unupecajn barelojn" por la centraj fuzelaĝaj sekcioj 44 kaj 46 de la Boeing 787 ĉe ĝia Grottaglie-fabriko kaj la horizontalajn stabiligilojn ĉe sia Foggia-fabriko, okupante proksimume 14% de la 787-fuzelaĝo.%.La produktado de aliaj kunmetitaj strukturproduktoj inkluzivas fabrikadon kaj muntadon de la malantaŭa flugilo de la komercaj aviadiloj ATR kaj Airbus A220 ĉe ĝia Foggia Plant.Foggia ankaŭ produktas kunmetitajn partojn por la Boeing 767 kaj armeajn programojn, inkluzive de la Joint Strike Fighter F-35, la Eurofighter Typhoon ĉasaviadilo, la C-27J armea transportaviadilo, kaj la Falco Xplorer, la plej malfrua membro de la Falco-senpilota aviadilfamilio produktita. de Leonardo.
"Kune kun CETMA, ni faras multajn agadojn, kiel en termoplastaj kunmetaĵoj kaj rezina transiga muldado (RTM)", diris Corvaglia."Nia celo estas prepari R&D-agadojn por produktado en la plej mallonga ebla tempo.En nia fako (R&D kaj IP-administrado), ni ankaŭ serĉas interrompajn teknologiojn kun pli malalta TRL (teknika preteco-nivelo - t.e., La pli malalta TRL estas komencanta kaj pli malproksima de produktado), sed ni esperas esti pli konkurencivaj kaj provizi helpon al klientoj ĉirkaŭ la mondo.”
Pappadà aldonis: "Ekde niaj komunaj klopodoj, ni multe laboras por redukti kostojn kaj median efikon.Ni trovis, ke termoplastaj kunmetaĵoj (TPC) estis reduktitaj kompare kun termostataj materialoj."
Corvaglia indikis: "Ni evoluigis ĉi tiujn teknologiojn kune kun la teamo de Silvio kaj konstruis kelkajn aŭtomatigitajn baterioprototipojn por taksi ilin en produktado."
"CCM estas bonega ekzemplo de niaj komunaj klopodoj," diris Pappadà."Leonardo identigis iujn komponantojn faritajn el termofiksaj kunmetitaj materialoj.Kune ni esploris la teknologion provizi ĉi tiujn komponentojn en TPC, koncentriĝante sur la lokoj kie estas granda nombro da partoj sur la aviadilo, kiel splisaj strukturoj kaj simplaj geometriaj formoj.Verkuloj.”
Partoj fabrikitaj per la kontinua kunprema muldada produktadlinio de CETMA.Fonto |"CETMA: Itala Komponitaj Materialoj R&D Novigado"
Li daŭrigis: "Ni bezonas novan produktadteknologion kun malalta kosto kaj alta produktiveco."Li atentigis, ke en la pasinteco, granda kvanto da rubo estis generita dum la fabrikado de ununura TPC-komponento.“Do, ni produktis maŝformon bazitan sur ne-izoterma kunprema mulda teknologio, sed ni faris kelkajn novigojn (patento pritraktata) por redukti malŝparon.Ni desegnis plene aŭtomatan unuon por ĉi tio, kaj tiam itala kompanio konstruis ĝin por ni.“
Laŭ Pappadà, la unuo povas produkti komponantojn desegnitajn de Leonardo, "unu komponenton ĉiujn 5 minutojn, laborante 24 horojn tage."Tamen, lia teamo tiam devis eltrovi kiel produkti la antaŭformojn.Li klarigis: "En la komenco, ni bezonis platan lamenigprocezon, ĉar tio estis la proplemkolo tiutempe.""Do, nia procezo komenciĝis per malplena (plata lamenaĵo), kaj poste varmigis ĝin en infraruĝa (IR) forno., Kaj poste metu en la gazetaron por formi.Plataj lamenaĵoj estas kutime produktitaj per grandaj gazetaroj, kiuj postulas 4-5 horojn da ciklotempo.Ni decidis studi novan metodon, kiu povas produkti platajn lamenojn pli rapide.Tial, en Leonardo Kun la subteno de inĝenieroj, ni evoluigis altproduktivecan CCM-produktadlinion en CETMA.Ni reduktis la ciklotempon de 1m je 1m partoj al 15 minutoj.Gravas, ke ĉi tio estas kontinua procezo, do ni povas produkti senliman longecon."
La infraruĝa termika bildilo (IRT) fotilo en la SPARE progresema rulforma linio helpas CETMA kompreni la temperaturdistribuon dum la produktada procezo kaj generi 3D analizon por kontroli la komputilan modelon dum la CCM-disvolva procezo.Fonto |"CETMA: Itala Komponitaj Materialoj R&D Novigado"
Tamen, kiel ĉi tiu nova produkto komparas kun la CCM, kiun Xperion (nun XELIS, Markdorf, Germanio) uzas dum pli ol dek jaroj?Pappadà diris: "Ni evoluigis analizajn kaj nombrajn modelojn, kiuj povas antaŭdiri difektojn kiel malplenojn.""Ni kunlaboris kun Leonardo kaj la Universitato de Salento (Lecce, Italio) por kompreni la parametrojn kaj ilian Efiko sur kvalito.Ni uzas ĉi tiujn modelojn por disvolvi ĉi tiun novan CCM, kie ni povas havi altan dikecon sed ankaŭ povas atingi altan kvaliton.Kun ĉi tiuj modeloj, ni povas ne nur optimumigi temperaturon kaj premon, sed ankaŭ optimumigi ilian Aplikan metodon.Vi povas evoluigi multajn teknikojn por egale distribui temperaturon kaj premon.Tamen, ni devas kompreni la efikon de ĉi tiuj faktoroj sur la mekanikaj trajtoj kaj difektokresko de kunmetitaj strukturoj."
Pappadà daŭrigis: “Nia teknologio estas pli fleksebla.Simile, CCM estis evoluigita antaŭ 20 jaroj, sed ekzistas neniuj informoj pri ĝi ĉar la malmultaj kompanioj kiuj uzas ĝin ne dividas scion kaj kompetentecon.Tial ni devas komenci de nulo, nur Surbaze de nia kompreno pri kunmetitaj materialoj kaj prilaborado."
"Ni nun trapasas internajn planojn kaj laboras kun klientoj por trovi la komponantojn de ĉi tiuj novaj teknologioj," diris Corvaglia."Ĉi tiuj partoj eble devos esti restrukturitaj kaj rekvalifikitaj antaŭ ol produktado povas komenci."Kial?"La celo estas fari la aviadilon kiel eble plej malpeza, sed je konkurenciva prezo.Tial ni ankaŭ devas optimumigi la dikecon.Tamen, ni eble trovos, ke unu parto povas redukti pezon aŭ identigi plurajn partojn kun similaj formoj, kio povas ŝpari multe da monkosto."
Li ripetis, ke ĝis nun ĉi tiu teknologio estis en la manoj de kelkaj homoj."Sed ni evoluigis alternativajn teknologiojn por aŭtomatigi ĉi tiujn procezojn aldonante pli altnivelajn gazetajn muldadojn.Ni enmetas platan lamenaĵon kaj poste elprenas parton de ĝi, pretan por uzi.Ni estas en la procezo de restrukturi partojn kaj disvolvi platajn aŭ profilitajn partojn.La stadio de CCM."
"Ni nun havas tre flekseblan CCM-produktadlinion en CETMA," diris Pappadà."Ĉi tie ni povas apliki malsamajn premojn laŭbezone por atingi kompleksajn formojn.La produktserio, kiun ni disvolvos kune kun Leonardo, estos pli koncentrita pri renkonti ĝiajn specifajn Bezonatajn komponantojn.Ni kredas, ke malsamaj CCM-linioj povas esti uzataj por plataj kaj L-formaj ŝnuroj anstataŭ pli kompleksaj formoj.Tiamaniere, kompare kun la grandaj gazetaroj nuntempe uzataj por produkti kompleksajn geometriajn TPC-partojn, ni povas fari ke la ekipaĵo kostas Teni ĝin malalta."
CETMA uzas CCM por produkti ŝnurojn kaj panelojn el karbonfibro/PEKK unudirekta bendo, kaj poste uzas induktan veldadon de ĉi tiu kila pakaĵo-demonstrilo por konekti ilin en la projekto Clean Sky 2 KEELBEMAN administrita de EURECAT.Fonto|”Demonstraĵo por veldado de termoplastaj kiltraboj estas realigita.”
"Indukta veldado estas tre interesa por kunmetitaj materialoj, ĉar la temperaturo povas esti ĝustigita kaj kontrolita tre bone, la hejtado estas tre rapida kaj la kontrolo estas tre preciza," diris Pappadà."Kune kun Leonardo, ni evoluigis induktan veldadon por kunigi TPC-komponentojn.Sed nun ni pripensas uzi induktan veldon por surloka firmiĝo (ISC) de TPC-bendo.Tiucele, ni evoluigis novan karbonfibrobendon, Ĝi povas esti varmigita tre rapide per indukta veldado per speciala maŝino.La bendo uzas la saman bazmaterialon kiel la komerca bendo, sed havas malsaman arkitekturon por plibonigi elektromagnetan hejtadon.Optimumante la mekanikajn ecojn, ni ankaŭ pripensas la procezon provi plenumi Malsamajn postulojn, kiel kiel trakti ilin kostefike kaj efike per aŭtomatigo."
Li atentigis, ke estas malfacile atingi ISC per TPC-bendo kun bona produktiveco.“Por uzi ĝin por industria produktado, vi devas pli rapide varmigi kaj malvarmigi kaj apliki premon en tre kontrolita maniero.Tial ni decidis uzi induktan veldon por varmigi nur malgrandan areon kie la materialo estas solidigita, kaj la ceteraj Lamenaĵoj estas konservitaj malvarmaj."Pappadà diras ke la TRL por indukta veldado uzita por kunigo estas pli alta.“
Surloka integriĝo per indukta hejtado ŝajnas ege interrompa-nuntempe, neniu alia OEM aŭ nivela provizanto faras tion publike."Jes, ĉi tio eble estas interrompa teknologio," diris Corvaglia."Ni petis patentojn por la maŝino kaj materialoj.Nia celo estas produkto komparebla al termostataj kunmetitaj materialoj.Multaj homoj provas uzi TPC por AFP (Automatic Fiber Placement), sed la dua paŝo devas esti kombinita.Koncerne geometrion, Ĉi tio estas granda limigo laŭ kosto, ciklotempo kaj parto grandeco.Fakte, ni eble ŝanĝos la manieron kiel ni produktas aerospacajn partojn."
Krom termoplastoj, Leonardo daŭre esploras RTM-teknologion."Ĉi tio estas alia areo kie ni kunlaboras kun CETMA, kaj novaj evoluoj bazitaj sur la malnova teknologio (SQRTM ĉi-kaze) estis patentitaj.Kvalifikita rezina transiga muldado origine evoluigita de Radius Engineering (Sallagurbo, Utaho, Usono) (SQRTM).Corvaglia diris: "Estas grave havi aŭtoklavan metodon (OOA) kiu ebligas al ni uzi materialojn kiuj jam estas kvalifikitaj."Ĉi tio ankaŭ permesas al ni uzi prepreg-ojn kun konataj trajtoj kaj kvalitoj.Ni uzis ĉi tiun teknologion por desegni, pruvi kaj peti patenton por aviadilaj fenestrokadroj.“
Malgraŭ COVID-19, CETMA ankoraŭ prilaboras la Leonardo-programon, ĉi tie estas montrita la uzo de SQRTM por fari aviadilajn fenestrostrukturojn por atingi sendifektajn komponantojn kaj akceli antaŭformadon kompare kun tradicia RTM-teknologio.Tial, Leonardo povas anstataŭigi kompleksajn metalajn partojn per maŝo-kunmetitaj partoj sen plia prilaborado.Fonto |CETMA, Leonardo.
Pappadà atentigis: "Ĉi tio ankaŭ estas pli malnova teknologio, sed se vi iras interrete, vi ne povas trovi informojn pri ĉi tiu teknologio."Denove ni uzas analizajn modelojn por antaŭdiri kaj optimumigi procezajn parametrojn.Kun ĉi tiu teknologio, ni povas akiri bonan rezinan distribuadon -sen sekaj areoj aŭ rezinan amasiĝon- kaj preskaŭ nulan porecon.Ĉar ni povas kontroli la fibran enhavon, ni povas produkti tre altajn strukturajn ecojn, kaj la teknologio povas esti uzata por produkti kompleksajn formojn.Ni uzas la samajn materialojn, kiuj plenumas la postulojn pri kuracado de aŭtoklavo, sed uzas la metodon OOA, sed vi ankaŭ povas decidi uzi rapidan resaniga rezino por mallongigi la ciklotempon al kelkaj minutoj.“
"Eĉ kun la nuna prepreg, ni reduktis la resanigtempon," diris Corvaglia."Ekzemple, kompare kun normala aŭtoklava ciklo de 8-10 horoj, por partoj kiel fenestrokadroj, SQRTM povas esti uzata dum 3-4 horoj.Varmo kaj premo estas rekte aplikataj al la partoj, kaj la hejta maso estas malpli.Krome, la hejtado de likva rezino en la aŭtoklavo estas pli rapida ol la aero, kaj la kvalito de la partoj ankaŭ estas bonega, kio estas precipe utila por kompleksaj formoj.Neniu relaboro, preskaŭ nulaj malplenoj kaj bonega surfaca kvalito, ĉar la ilo estas en Kontrolu ĝin, ne la malplena sako.
Leonardo uzas diversajn teknologiojn por novigi.Pro la rapida evoluo de teknologio, ĝi opinias, ke investo en altriskaj R&D (malalta TRL) estas esenca por la disvolviĝo de novaj teknologioj necesaj por estontaj produktoj, kiu superas la pliigajn (mallongperspektivajn) evolukapablojn kiujn jam posedas ekzistantaj produktoj. .La ĉefplano de R&D 2030 de Leonardo kombinas tian kombinaĵon de mallongperspektivaj kaj longtempaj strategioj, kio estas unuigita vizio por daŭrigebla kaj konkurenciva kompanio.
Kiel parto de ĉi tiu plano, ĝi lanĉos Leonardo Labs, internacian kompanian R&D-laboratorieton dediĉitan al R&D kaj novigado.Ĝis 2020, la kompanio klopodos malfermi la unuajn ses Leonardo-laboratoriojn en Milano, Torino, Ĝenovo, Romo, Napolo kaj Taranto, kaj varbas 68 esploristojn (Leonardo Research Fellows) kun kapabloj en la sekvaj kampoj): 36 aŭtonomaj inteligentaj sistemoj por pozicioj de artefarita inteligenteco, 15 analizo de grandaj datumoj, 6 alt-efikeca komputado, 4 aviada platformo elektrizo, 5 materialoj kaj strukturoj, kaj 2 kvantumaj teknologioj.Leonardo Laboratorio ludos la rolon de noviga posteno kaj kreinto de la estonta teknologio de Leonardo.
Rimarkindas, ke la teknologio de Leonardo komercigita sur aviadiloj ankaŭ povas esti aplikata en ĝiaj teraj kaj maraj departementoj.Restu agordita por pliaj ĝisdatigoj pri Leonardo kaj ĝia ebla efiko al kunmetitaj materialoj.
La matrico ligas la fibro-plifortikigitan materialon, donas al la kunmetaĵo ĝian formon, kaj determinas ĝian surfackvaliton.La kunmetita matrico povas esti polimero, ceramiko, metalo aŭ karbono.Ĉi tio estas elekta gvidilo.
Por kunmetitaj aplikoj, ĉi tiuj kavaj mikrostrukturoj anstataŭigas multe da volumeno kun malalta pezo, kaj pliigas pretigvolumenon kaj produktokvaliton.
Afiŝtempo: Feb-09-2021