İtalyan OEM və Tier 1 təchizatçısı Leonardo, termoplastik kompozitlərin yerində konsolidasiyası üçün induksiya qaynağı da daxil olmaqla, yeni kompozit materiallar, maşınlar və proseslər hazırlamaq üçün CETMA R&D şöbəsi ilə əməkdaşlıq etdi.#Trend#cleansky#f-35
Kompozit materialların istehsalında lider olan Leonardo Aerostructures, Boeing 787 üçün bir hissədən ibarət gövdə çəlləkləri istehsal edir. O, CETMA ilə birlikdə fasiləsiz sıxılma qəlibləmə (CCM) və SQRTM (aşağı) daxil olmaqla yeni texnologiyalar hazırlamaq üçün işləyir.İstehsal texnologiyası.Mənbə |Leonardo və CETMA
Bu bloq mənim Leonardonun təyyarə strukturu şöbəsinin (Qrottaglie, Pomigliano, Foggia, Nola istehsal müəssisələri, Cənubi İtaliya) material mühəndisi, R&D direktoru və əqli mülkiyyət meneceri Stefano Corvaglia ilə müsahibəmə və Dr. Silvio Pappada ilə müsahibəyə əsaslanır. mühəndis və başçı.CETMA (Brindisi, İtaliya) və Leonardo arasında əməkdaşlıq layihəsi.
Leonardo (Roma, İtaliya) dünya üzrə 13,8 milyard avro dövriyyəsi və 40 000-dən çox işçisi ilə aerokosmik, müdafiə və təhlükəsizlik sahələrində dünyanın əsas oyunçularından biridir.Şirkət bütün dünyada hava, quru, dəniz, kosmos, şəbəkə və təhlükəsizlik və pilotsuz sistemlər üçün hərtərəfli həllər təqdim edir.Leonardonun R&D sərmayəsi təxminən 1,5 milyard avrodur (2019-cu il gəlirinin 11%-i), aerokosmik və müdafiə sahələrində tədqiqat investisiyalarına görə Avropada ikinci, dünyada isə dördüncü yerdədir.
Leonardo Aerostructures şirkəti Boeing 787 Dreamliner-in 44 və 46-cı hissələri üçün bir hissədən ibarət kompozit gövdə çəlləkləri istehsal edir.Mənbə |Leonardo
Leonardo, aviasiya strukturu departamenti vasitəsilə dünyanın əsas mülki təyyarə proqramlarını gövdə və quyruq daxil olmaqla, kompozit və ənənəvi materiallardan iri struktur komponentlərinin istehsalı və yığılması ilə təmin edir.
Leonardo Aerostructures şirkəti Boeing 787 Dreamliner üçün kompozit üfüqi stabilizatorlar istehsal edir.Mənbə |Leonardo
Kompozit materiallar baxımından, Leonardonun Aerokosmik Struktur Bölməsi Grottaglie zavodunda Boeing 787 mərkəzi gövdə hissələri 44 və 46 üçün "bir hissəli çəlləklər" və Foggia zavodunda üfüqi stabilizatorlar istehsal edir ki, bu da 787 fuselagenin təxminən 14%-ni təşkil edir.%.Digər kompozit konstruksiya məhsullarının istehsalı ATR və Airbus A220 kommersiya təyyarələrinin arxa qanadının Foggia zavodunda istehsalı və yığılmasını əhatə edir.Foggia həmçinin Boeing 767 və hərbi proqramlar üçün kompozit hissələr istehsal edir, o cümlədən Joint Strike Fighter F-35, Eurofighter Typhoon qırıcısı, C-27J hərbi nəqliyyat təyyarəsi və istehsal olunan Falco pilotsuz təyyarə ailəsinin ən son üzvü olan Falco Xplorer. Leonardo tərəfindən.
"CETMA ilə birlikdə biz termoplastik kompozitlər və qatran köçürmə qəlibi (RTM) kimi bir çox fəaliyyət göstəririk" dedi Corvaglia.“Məqsədimiz Ar-Ge fəaliyyətlərini ən qısa müddətdə istehsala hazırlamaqdır.Departamentimizdə (Ar-ge və ƏM idarəçiliyi), biz həmçinin aşağı TRL (texniki hazırlıq səviyyəsi-yəni, Aşağı TRL yeni yaranır və istehsaldan daha uzaq) ilə pozucu texnologiyalar axtarırıq, lakin biz daha rəqabətədavamlı olacağımıza və ətrafdakı müştərilərə kömək göstərəcəyimizə ümid edirik. dünya.”
Pappada əlavə etdi: “Birgə səylərimizdən bəri biz xərcləri və ətraf mühitə təsiri azaltmaq üçün çox çalışırıq.Termoplastik kompozitlərin (TPC) termoset materialları ilə müqayisədə azaldığını aşkar etdik.
Corvaglia qeyd etdi: "Biz Silvio komandası ilə birlikdə bu texnologiyaları inkişaf etdirdik və istehsalda qiymətləndirmək üçün bəzi avtomatlaşdırılmış batareya prototipləri yaratdıq."
"CCM bizim birgə səylərimizin gözəl nümunəsidir" dedi Pappada.“Leonardo termoset kompozit materiallardan hazırlanmış bəzi komponentləri müəyyənləşdirdi.Birlikdə biz bu komponentlərin TPC-də təmin edilməsi texnologiyasını araşdırdıq, diqqəti təyyarədə çoxlu sayda hissələrin olduğu yerlərə, məsələn, birləşdirmə strukturları və sadə həndəsi formalara yönəltdik.Diklər."
CETMA-nın davamlı sıxılma qəlibləmə istehsal xətti ilə istehsal olunan hissələr.Mənbə |“CETMA: İtalyan Kompozit Materialları Ar-Ge İnnovasiyası”
O, davam etdi: "Bizə aşağı qiymətə və yüksək məhsuldarlığa malik yeni istehsal texnologiyasına ehtiyacımız var."O, qeyd edib ki, əvvəllər tək TPC komponentinin istehsalı zamanı böyük miqdarda tullantı əmələ gəlirdi.“Beləliklə, biz qeyri-izotermik sıxılma qəlibləmə texnologiyasına əsaslanan mesh forması istehsal etdik, lakin tullantıları azaltmaq üçün bəzi yeniliklər etdik (patent gözlənilir).Bunun üçün biz tam avtomatik qurğu hazırladıq, sonra italyan şirkəti onu bizim üçün tikdi."
Pappadaya görə, qurğu Leonardonun dizayn etdiyi komponentləri istehsal edə bilər, "gündə 24 saat işləyən hər 5 dəqiqədə bir komponent".Bununla belə, onun komandası daha sonra preformların necə istehsal olunacağını anlamalı idi.O izah etdi: "Əvvəlcə düz laminasiya prosesinə ehtiyacımız var idi, çünki bu, o zaman darboğaz idi."“Beləliklə, prosesimiz boş (düz laminat) ilə başladı, sonra onu infraqırmızı (İQ) sobada qızdırdıq., Və sonra formalaşdırmaq üçün mətbuata qoyun.Yastı laminatlar adətən 4-5 saatlıq dövrə tələb edən böyük preslərdən istifadə etməklə istehsal olunur.Yastı laminatları daha sürətli istehsal edə bilən yeni bir üsul öyrənməyə qərar verdik.Buna görə də, Leonardoda mühəndislərin dəstəyi ilə biz CETMA-da yüksək məhsuldar CCM istehsal xətti hazırladıq.1 m-lik 1 m hissənin dövriyyə müddətini 15 dəqiqəyə endirdik.Əhəmiyyətli olan odur ki, bu davamlı bir prosesdir, buna görə də biz məhdudiyyətsiz uzunluq istehsal edə bilərik.
SPARE mütərəqqi rulon formalaşdırma xəttindəki infraqırmızı termal görüntü cihazı (IRT) kamerası CETMA-ya istehsal prosesi zamanı temperaturun paylanmasını başa düşməyə və CCM inkişaf prosesi zamanı kompüter modelini yoxlamaq üçün 3D analiz yaratmağa kömək edir.Mənbə |“CETMA: İtalyan Kompozit Materialları Ar-Ge İnnovasiyası”
Bununla belə, bu yeni məhsul Xperion (indi XELIS, Markdorf, Almaniya) on ildən artıq müddət ərzində istifadə etdiyi CCM ilə necə müqayisə olunur?Pappada dedi: "Biz boşluqlar kimi qüsurları proqnozlaşdıra bilən analitik və ədədi modellər hazırlamışıq."“Parametrləri və onların keyfiyyətə təsirini başa düşmək üçün Leonardo və Salento Universiteti (Lecce, İtaliya) ilə əməkdaşlıq etdik.Biz bu modellərdən bu yeni CCM-ni hazırlamaq üçün istifadə edirik, burada yüksək qalınlığa malik ola bilərik, həm də yüksək keyfiyyətə nail ola bilərik.Bu modellərlə biz nəinki temperatur və təzyiqi optimallaşdıra bilərik, həm də onların Tətbiq metodunu optimallaşdıra bilərik.Temperatur və təzyiqi bərabər paylamaq üçün bir çox texnika inkişaf etdirə bilərsiniz.Bununla belə, biz bu amillərin kompozit konstruksiyaların mexaniki xassələrinə və qüsurların böyüməsinə təsirini başa düşməliyik”.
Pappada davam etdi: “Bizim texnologiyamız daha çevikdir.Eynilə, CCM 20 il əvvəl hazırlanmışdır, lakin bu barədə məlumat yoxdur, çünki ondan istifadə edən bir neçə şirkət bilik və təcrübəni bölüşmür.Buna görə də, biz yalnız kompozit materiallar və emal anlayışımıza əsaslanaraq, sıfırdan başlamalıyıq.
"Biz indi daxili planları nəzərdən keçiririk və bu yeni texnologiyaların komponentlərini tapmaq üçün müştərilərlə işləyirik" dedi Corvaglia."İstehsala başlamazdan əvvəl bu hissələrin yenidən işlənib hazırlanması və yenidən kvalifikasiyası tələb oluna bilər."Niyə?“Məqsəd təyyarəni mümkün qədər yüngül, lakin rəqabətədavamlı qiymətə etməkdir.Buna görə də qalınlığı optimallaşdırmalıyıq.Bununla belə, biz görə bilərik ki, bir hissə çəki azalda bilər və ya oxşar formalı bir neçə hissəni müəyyən edə bilər ki, bu da çox pul xərcinə qənaət edə bilər”.
O, bir daha qeyd edib ki, indiyə qədər bu texnologiya bir neçə nəfərin əlində olub.“Lakin biz daha qabaqcıl pres qəlibləri əlavə etməklə bu prosesləri avtomatlaşdırmaq üçün alternativ texnologiyalar hazırlamışıq.Düz bir laminat qoyuruq və sonra istifadəyə hazır olan bir hissəsini çıxarırıq.Biz hissələrin yenidən dizaynı və düz və ya profilli hissələrin hazırlanması prosesindəyik.CCM mərhələsi.”
"İndi bizim CETMA-da çox çevik CCM istehsal xəttimiz var" dedi Pappada.“Burada mürəkkəb formalara nail olmaq üçün lazım olduqda müxtəlif təzyiqlər tətbiq edə bilərik.Leonardo ilə birlikdə inkişaf etdirəcəyimiz məhsul xətti daha çox onun spesifik Tələb olunan komponentlərinə cavab verməyə yönəldiləcək.İnanırıq ki, müxtəlif CCM xətləri daha mürəkkəb formalar əvəzinə düz və L formalı stringerlər üçün istifadə edilə bilər.Bu yolla, hazırda mürəkkəb həndəsi TPC hissələrini istehsal etmək üçün istifadə olunan böyük preslərlə müqayisədə biz avadanlıqların qiymətini aşağı saxlaya bilərik.
CETMA karbon lifindən/PEKK birtərəfli lentdən stringerlər və panellər istehsal etmək üçün CCM-dən istifadə edir və sonra onları EURECAT tərəfindən idarə olunan Clean Sky 2 KEELBEMAN layihəsində birləşdirmək üçün bu keel paketi nümayiş etdiricisinin induksiya qaynağından istifadə edir.Mənbə|"Termoplastik keel şüalarının qaynaqlanması üçün bir nümayişçi həyata keçirilir."
"İnduksiya qaynağı kompozit materiallar üçün çox maraqlıdır, çünki temperatur çox yaxşı tənzimlənə və idarə oluna bilər, qızdırma çox sürətli və nəzarət çox dəqiqdir" dedi Pappada.“Leonardo ilə birlikdə biz TPC komponentlərinə qoşulmaq üçün induksiya qaynağını inkişaf etdirdik.Ancaq indi biz TPC lentinin yerində konsolidasiyası (ISC) üçün induksiya qaynağından istifadə etməyi düşünürük.Bu məqsədlə yeni bir karbon lif lenti hazırladıq, xüsusi bir maşın istifadə edərək induksiya qaynağı ilə çox tez qızdırıla bilər.Bant kommersiya lenti ilə eyni əsas materialdan istifadə edir, lakin elektromaqnit istiləşməsini yaxşılaşdırmaq üçün fərqli bir arxitekturaya malikdir.Mexanik xassələri optimallaşdırarkən, biz eyni zamanda müxtəlif tələblərə cavab verməyə çalışmaq prosesini də nəzərdən keçiririk, məsələn, avtomatlaşdırma vasitəsilə onlarla qənaətcil və səmərəli şəkildə necə məşğul olmaq olar.
O qeyd etdi ki, yaxşı məhsuldarlıqla TPC lenti ilə ISC-yə nail olmaq çətindir.“Sənaye istehsalı üçün istifadə etmək üçün siz daha tez qızdırmalı və soyumalısınız və çox nəzarətli şəkildə təzyiq tətbiq etməlisiniz.Buna görə də biz induksiya qaynağından materialın möhkəmləndiyi, qalan Laminatların isə soyuq saxlandığı kiçik ərazini qızdırmaq üçün istifadə etmək qərarına gəldik”.Pappada deyir ki, montaj üçün istifadə edilən induksiya qaynağı üçün TRL daha yüksəkdir."
İnduksiya qızdırıcısından istifadə edərək yerində inteqrasiya son dərəcə pozucu görünür - hazırda heç bir başqa OEM və ya səviyyəli təchizatçı bunu açıq şəkildə etmir."Bəli, bu dağıdıcı texnologiya ola bilər" dedi Corvaglia.“Biz maşın və materiallar üçün patent almaq üçün müraciət etmişik.Məqsədimiz termoset kompozit materiallarla müqayisə edilə bilən məhsuldur.Bir çox insanlar AFP (Avtomatik Fiber Yerləşdirmə) üçün TPC-dən istifadə etməyə çalışırlar, lakin ikinci addım birləşdirilməlidir.Həndəsə baxımından, bu, xərc, dövr müddəti və hissə ölçüsü baxımından böyük bir məhdudiyyətdir.Əslində biz aerokosmik hissələrin istehsal üsulunu dəyişə bilərik”.
Termoplastikadan əlavə, Leonardo RTM texnologiyasını araşdırmaqda davam edir.“Bu, CETMA ilə əməkdaşlıq etdiyimiz başqa bir sahədir və köhnə texnologiyaya əsaslanan yeni inkişaflar (bu halda SQRTM) patentləşdirilmişdir.Əvvəlcə Radius Engineering (Salt Leyk Siti, Yuta, ABŞ) (SQRTM) tərəfindən hazırlanmış ixtisaslı qatran ötürmə qəlibləri.Corvaglia dedi: “Artıq keyfiyyətə malik materiallardan istifadə etməyə imkan verən avtoklav (OOA) metoduna sahib olmaq vacibdir.“Bu da bizə məlum xüsusiyyətlərə və keyfiyyətlərə malik prepreqlərdən istifadə etməyə imkan verir.Biz bu texnologiyadan təyyarənin pəncərə çərçivələrinin dizaynı, nümayişi və patenti üçün müraciət etmək üçün istifadə etdik."
COVID-19-a baxmayaraq, CETMA hələ də Leonardo proqramını emal edir, burada qüsursuz komponentlərə nail olmaq və ənənəvi RTM texnologiyası ilə müqayisədə ilkin formalaşmanı sürətləndirmək üçün təyyarə pəncərə konstruksiyalarını hazırlamaq üçün SQRTM-dən istifadə göstərilir.Buna görə də, Leonardo mürəkkəb metal hissələri əlavə emal etmədən mesh kompozit hissələrlə əvəz edə bilər.Mənbə |CETMA, Leonardo.
Pappada qeyd etdi: "Bu da köhnə texnologiyadır, lakin internetə girsəniz, bu texnologiya haqqında məlumat tapa bilməzsiniz."Bir daha, biz proses parametrlərini proqnozlaşdırmaq və optimallaşdırmaq üçün analitik modellərdən istifadə edirik.Bu texnologiya ilə biz yaxşı bir qatran paylanması əldə edə bilərik - quru ərazilər və ya qatran yığılması yoxdur - və demək olar ki, sıfır məsaməlilik.Biz lif tərkibinə nəzarət edə bildiyimiz üçün çox yüksək struktur xüsusiyyətləri istehsal edə bilərik və texnologiya mürəkkəb formalar istehsal etmək üçün istifadə edilə bilər.Biz avtoklavla müalicə tələblərinə cavab verən eyni materiallardan istifadə edirik, lakin OOA metodundan istifadə edirik, lakin siz həm də dövriyyə müddətini bir neçə dəqiqəyə qədər qısaltmaq üçün sürətli quruyan qatrandan istifadə etməyə qərar verə bilərsiniz."
"Hətta indiki prepreg ilə, biz müalicə müddətini azaltdıq" dedi Corvaglia.“Məsələn, 8-10 saatlıq normal avtoklav dövrü ilə müqayisədə, pəncərə çərçivələri kimi hissələr üçün SQRTM 3-4 saat istifadə edilə bilər.İstilik və təzyiq birbaşa hissələrə tətbiq olunur və istilik kütləsi daha azdır.Bundan əlavə, avtoklavda maye qatranın qızdırılması havadan daha sürətli olur və hissələrin keyfiyyəti də əladır, bu xüsusilə mürəkkəb formalar üçün faydalıdır.Yenidən işləmə, demək olar ki, sıfır boşluqlar və əla səth keyfiyyəti, çünki alət vakuum torbasında deyil, ona nəzarət edir.
Leonardo yenilik etmək üçün müxtəlif texnologiyalardan istifadə edir.Texnologiyanın sürətli inkişafı ilə əlaqədar olaraq, yüksək riskli R&D-yə (aşağı TRL) investisiyanın gələcək məhsullar üçün lazım olan yeni texnologiyaların inkişafı üçün vacib olduğuna inanır ki, bu da mövcud məhsulların artıq malik olduğu artımlı (qısamüddətli) inkişaf imkanlarını üstələyir. .Leonardonun 2030-cu il üçün Ar-Ge üzrə master planı qısamüddətli və uzunmüddətli strategiyaların belə birləşməsini özündə birləşdirir ki, bu da davamlı və rəqabətə davamlı şirkət üçün vahid baxışdır.
Bu planın bir hissəsi olaraq, Ar-Ge və innovasiyaya həsr olunmuş beynəlxalq korporativ R&D laboratoriya şəbəkəsi olan Leonardo Labs-ı işə salacaq.2020-ci ilə qədər şirkət Milan, Turin, Genuya, Roma, Neapol və Tarantoda ilk altı Leonardo laboratoriyasını açmağa çalışacaq və aşağıdakı sahələrdə bacarıqlara malik 68 tədqiqatçı (Leonardo Tədqiqatçıları) işə götürəcək: 36 avtonom intellektual sistem süni intellekt mövqeləri, 15 böyük verilənlərin təhlili, 6 yüksək performanslı hesablama, 4 aviasiya platformasının elektrikləşdirilməsi, 5 material və konstruksiya və 2 kvant texnologiyası.Leonardo Laboratoriyası innovasiya postu və Leonardonun gələcək texnologiyasının yaradıcısı rolunu oynayacaq.
Qeyd etmək lazımdır ki, Leonardonun təyyarələrdə kommersiyalaşdırılan texnologiyası onun quru və dəniz departamentlərində də tətbiq oluna bilər.Leonardo və onun kompozit materiallara potensial təsiri haqqında daha çox yeniləmə üçün bizi izləyin.
Matris liflə gücləndirilmiş materialı bağlayır, kompozit komponentə formasını verir və səth keyfiyyətini müəyyənləşdirir.Kompozit matris polimer, keramika, metal və ya karbon ola bilər.Bu seçim bələdçisidir.
Kompozit tətbiqlər üçün bu içi boş mikrostrukturlar çox həcmi aşağı çəki ilə əvəz edir və emal həcmini və məhsulun keyfiyyətini artırır.
Göndərmə vaxtı: 09 fevral 2021-ci il