材料和形狀不受限的自動鋪層技術
軍工資源網 2022年06月01日自動化、精確和完全集成的預成型過程,最大程度地提高了復合材料層壓板的設計自由度,擴大了材料的選用范圍。
在JEC World 2022展會中,荷蘭Airborne公司首秀了其自動鋪層技術。與其他的復合材料自動鋪放技術如自動鋪帶和自動鋪放纖維(ATL/AFP)技術相比,Airborne的自動鋪層技術能夠以自動化和用戶友好的方式制作多種材料的、形狀自由的訂制層壓板。這項技術能使用戶創建最佳的復合材料設計,并從完全的自動化操作中受益。
將復合材料轉變成訂制的坯料層壓板或預成型件,是制造復合材料部件的一個關鍵而又脆弱的步驟,要么是人工操作的緩慢過程,要么是所用材料受限或成型形狀受限的自動化過程。Airborne的自動鋪層技術能確保設計師采用市場上所有可用的材料(該工藝適用于預浸料、干纖維或熱塑性塑料),以創建出優化的高度精確的層壓結構,它可以擁有自由形狀的邊緣、補片或切口,并使其設計能實現最佳性能。
Airborne的自動鋪層技術能夠創建高度精確的層壓結構,它擁有自由形狀的邊緣、補片或切口
單向帶、織物、無卷曲織物、薄膜、芯材、回收材料、金屬層和其他更多的材料均可用于這項工藝中。Airborne表示,其技術能夠處理成卷的材料和片狀材料,還可以處理三明治層壓板。該系統將材料切割成正確的鋪層形狀后,將其儲存到緩沖站中,然后利用機器人鋪層來創建層壓結構。機器人鋪層過程能實現全面的檢測和精準的鋪層,然后用點焊來固定層壓結構,據說最終的層壓結構是100%的凈形狀而無需修剪。此外,Airborne的自動編程軟件使這項技術更加人性化,設計、材料和操作等輸入能自動轉換為正確的機器代碼和工藝設置。
Airborne的自動鋪層系統
這項技術能為用戶帶來很多好處:第一,能夠在一個系統上實現全自動的、集成的鋪放過程,包括切割、檢測、疊層和最終層壓板的鋪放和儲存;第二,可以創建出采用其他技術不可行或者難以制造的層壓板設計;第三,可以使用即將上市的未來材料,如回收材料、生物基材料或無法處理的新型材料形式,如纖維鋪放。由于是一個機器人系統,所以下游工序如壓制/熱壓成型、修邊、檢測或放入模具中等也可以很容易地整合進來。
“自動化的鋪層為自動化和層壓板設計開辟了許多新的可能性。”Airborne的CTO Marcus Kremers表示,“當然,在復合材料中有很多材料可供選擇,而且幾乎所有的材料都是寬卷的。如果采用其他的自動化技術,需要對這些材料進行分切,這是昂貴的,并限制了材料的可用性,也意味著自動化生產的能力受到材料的限制,我們的目標就是要解決這一問題。我們開發的系統適用于所有的復合材料,能為設計師提供最大的自由度。”(來源:PT現代塑料)