在下降 復(fù)合資料部件的出產(chǎn)本錢、縮短出產(chǎn)節(jié)拍的競(jìng)賽中，主動(dòng)化技能已成功地將裁切、成型和加工轉(zhuǎn)變成更適合工業(yè)化出產(chǎn)的工藝流程。
但是，就在不久前，為成型三維部件而制備增強(qiáng)資料的預(yù)成型出產(chǎn)過(guò)程，似乎依然是一個(gè)出產(chǎn)瓶頸：這是一個(gè)復(fù)雜、過(guò)程較多且通常為人工操作的加工過(guò)程。
最近3年來(lái)，能夠完成主動(dòng)化預(yù)成型的新式技能已越來(lái)越多，得益于機(jī)器人技能與主動(dòng)化的帶鋪放(ATL)或主動(dòng)化的纖維鋪放(AFP)技能的結(jié)合，這些技能最終走向成熟，并完成了商業(yè)化應(yīng)用。
2015年，為航空航天工業(yè)供給專用出產(chǎn)系統(tǒng)的德國(guó)Broetje Automation公司推出了其STAXX Compact 1700主動(dòng)化AFP工作單元，用于出產(chǎn)近凈形狀的預(yù)成型件。
“當(dāng)咱們開(kāi)始開(kāi)發(fā)時(shí)，已有許多公司重點(diǎn)在為航空航天工業(yè)開(kāi)發(fā)主動(dòng)化的纖維鋪放技能?！盉roetje Automation的子公司——德國(guó)BA復(fù)合資料有限公司的副總裁 Matthias Meyer博士介紹說(shuō)，“所以，咱們將開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)放在了轎車和工業(yè)領(lǐng)域，一起還注重采用低本錢的資料—— 碳纖維預(yù)浸絲(towpreg)?！?/strong>
這也促進(jìn)該單元被規(guī)劃成為一種封閉的、能夠主動(dòng)調(diào)節(jié)溫度的加工單元，它擁有3m(寬)× 6.5m (長(zhǎng))× 3m (高)的緊湊尺度，因而能夠在幾乎任何工廠中快速投入出產(chǎn)。
對(duì)碳纖維預(yù)浸絲(towpreg)的界說(shuō)是：采用典型的環(huán)氧樹(shù)脂基體浸漬的碳纖維粗紗，并指出，STAXX還能夠加工適用于后續(xù)液體成型的粘結(jié)劑干纖維，或者加工一種熱塑性的資料。它們?cè)陬A(yù)成型后，能夠經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的熱成型變成最終的部件。
還能夠加工切開(kāi)好的窄條預(yù)浸帶，由于它能去除背襯膜，但它的運(yùn)用一起也增加了本錢，由于需要后預(yù)浸分切操作。
配有：兩個(gè)料卷盒，每一個(gè)可包容16卷碳纖維預(yù)浸絲(towpreg);一個(gè)AFP頭，它配有一個(gè)緊湊的夾緊/切開(kāi)/再啟動(dòng)裝置;一個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)。
供給40m/min的資料進(jìn)給速度，鋪層速度是30kg/h,臺(tái)板尺度(部件的鋪層面積)是1525mm×900mm。相比50%的廢品率，它還能夠完成不到5%的廢品率。
轉(zhuǎn)臺(tái)和對(duì)鋪層坯料的構(gòu)建看起來(lái)類似于德國(guó)迪芬巴赫的Fiberforge RELAY Station。但Meyer宣稱，迪芬巴赫的RELAY采用的是帶有超聲波點(diǎn)焊的主動(dòng)鋪帶(ATL)技能，而不是連續(xù)壓實(shí)的AFP，并且STAXX的轉(zhuǎn)臺(tái)還能夠在Z軸方向運(yùn)轉(zhuǎn)500mm，這使得集成三明治芯材和專用嵌件成為可能。
“正因如此，咱們采用了一種零點(diǎn)夾緊系統(tǒng)。”Meyer彌補(bǔ)道，“無(wú)論是人工操作，仍是經(jīng)過(guò)機(jī)器人完成主動(dòng)化的十取-鋪放，你能夠?qū)⑴_(tái)板取出來(lái)，非常精確地將嵌件裝到其上，然后以不到0.1mm的公役把它放回單元中?！?/strong>
他表明，關(guān)于AFP而言，盡管這是新的做法，但這種做法在金屬切削職業(yè)中早已成為一種標(biāo)準(zhǔn)，因而，大部分的CNC控制被規(guī)劃到了STAXX之中。比如，STAXX有兩個(gè)臺(tái)板，當(dāng)向一個(gè)臺(tái)板擺放部件時(shí)，另一個(gè)臺(tái)板一起在完成鋪層操作，由此而最大程度地增加了產(chǎn)出。
還表明，一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì)是，它為纖維取向帶來(lái)了規(guī)劃自由度。“STAXX能夠按0°～180°之間的任何角度鋪放纖維，按0.01°遞增?！?/strong>
到目前為止，STAXX示范出產(chǎn)的部件有轎車的通道、地板和B柱?！霸蹅儸F(xiàn)已證明，咱們能夠用單獨(dú)一臺(tái)機(jī)器，每年出產(chǎn)10萬(wàn)個(gè)用于豪華轎車的B柱。咱們還制造航空部件，如肋、夾板和支架等，以及工業(yè)部件?！?/strong>
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