Недавни напредак у композитној изради показало је да стратешка фузија аутоматизованих полагања влакана (АФП) и технологије најурошћавања влакана могу произвести синергије које далеко премашују оне постигнуте када се две методе користе сами. Ова конвергенција доноси невиђену слободу дизајна, употребност материјала и флексибилност производње у индустрије као што су ваздухопловна, складиштење енергије и транспорт.
Обједињена хардверска архитектура: АддЦомпоситис 'АФП-КСС модерним хибридним системом омогућава физичку интеграцију технологије АФП и влакнасте технологије на више процесним алатама са алатом који раде на заједничкој роботској платформи. Ови системи имају следеће карактеристике: заменљиви механизми сабијања који могу прелазити између локалног притиска наношења АФП-а и континуиране контроле напетости влакна; Адаптивни систем затезања може да испуни и ниско напетост полагања АФП-а (5-15 н) и високим захтевима за напетошћу наморнице (50-200 н); Модул топлотног управљања има рад двоструког режима и може се користити за ин ситу консолидацију термопластике и контроле убризгавања смоле током намотаја термосет материјала. У поређењу са више од 8 сати прелазног времена између традиционалних АФП-а и система за навијање, конфигурација АФП-КСС омогућава пребацивање процеса софтвера са само напредним модулом планирања. Ова хардверска интеграција смањује захтеве за отиштима за 100 посто уз одржавање пуних способности обе технологије.
Системи за контролу софтвера: АДДПАТХ је интегрисано програмирање пробој у контроли хибридног процеса, комбинујући: алгоритми планирања нееодељаних стаза за оптимизацију влакана у АФП-у и регијама рана; Подешавање процеса у реалном времену Помоћу повратних информација о машини за подешавање напетости, топлоте и параметара за полагање током конверзије режима; Мулти-физички модул за симулацију за предвиђање преосталих ризика од стреса и деформације када комбинује непрекидна влакна ране са сегментираним вуком АФП-а. Ова софтверска интеграција резултирала је првом стопом успеха више од 92% за сложене хибридне поводе, у поређењу са процесним стопом успеха 65-75% када је програмирана сама.
Производња предности и економски утицај Продуктивност Производи: Хибридни системи смањују време циклуса {{0}}% кроз стратешко распоређивање процеса. Влакнасте вијугаве ручке 70-80% симетричне, велике брзине намотавајућег дела на брзини 500-1000 мм / с; АФП истовремено поставља сложену ојачану структуру брзином 200-500 мм / с са тачношћу од 0,5 мм. Прецизно резање АФП-а на заједничкој транзицији смањује отпад, а мешовити проток материјала омогућава да истовремено поставља суви намотај и прегреје траку и прегрејено постављање траке истовремено, повећавајући коришћење материјала за 22%.
Оптимизација структуре трошкова: Анализа трошкова животне циклуса показује да хибридни систем може постићи 50-60% уштеде током 5 година у поређењу са одржавањем засебних система за АФП и намотавање. Капитална улагања за хибридни систем је 200 долара, 000, у поређењу са 350 долара, 000 за самостални систем; Годишњи трошкови одржавања су 12 долара, 000 и 20 УСД, 000, респективно; Покрива површину од 30 квадратних метара и 70 квадратних метара; Време тренинга оператера је 16 сати и 28 сати.
Проширење геометријске сложености: Хибридни процеси омогућавају нове структуре које се не могу постићи једном технологијом. На пример, асиметрични под притиском са побољшаном куполом АФП (Спирална рана од 35 степени + ± 45 степени АФП трака); Цев са дебљином променљиве прелазу са 6 мм вијугавог дела на 12 мм АФП ојачано подручје; Укупна појачана структура комбинује рану 0 који је дипломирала слој са 3Д ребром мрежом АФП-а. Користећи нову генерацију цистерна за водоник као пример, смањење тежине тежине 41 од 15% ојачаног амбалаже (ЦФРП). (ЦФРП) ({10}} степен / ± ± 85 степени), локалном АФП-овом унапређењу (Т700СЦ / Пекк трака) на прикључци о лукама и интегрисану термопластичну облогу кроз синхроно штампање.
Стратегија мешања материјала: Процес је компатибилан са разним материјалним облицима за постизање термопластичног материјала намотавање, као што је полиетер етерски етар ваздухопловних разреда; Вишеструки арматур, 50 г / м2 ширења тканине предива и помешано је помешано 12к влакнастог ветра; Функционални градијенти се постижу наизменичним проводљивим (угљеним влакнима) и изолационим слојевима за навијањем стаклених влакана.
Напредак термопластичних композита у ситуацији консолидације у системима: Хибридни систем је превазишао ограничења конвенционалне термопластичне прераде материјала одржавањем консолидационе температуре {{1} дипломе у транзицији са двоструким ласерским системом, примјењујући силе притиска на захтев за под притиском 0. 5-5 МПА, примењујући силу притиска на захтев 5-5. 5-5 МПа са ваљком притиска на захтев 5-5. од полиетер етра кетоне / карбонска влакна ламината путем инфрацрвеног предрасуда и активног хлађења.
Одрживе предности за производњу: Ова интеграција подржава циљеве циркуларне економије, укључујући укључивање рециклираних материјала у процес (као што је до 30% повраћаја у полиамидним влакнима за поправку), дизајн о поправци (као што је делимично закрпљење рана преко АФП-а) и крајње рушење хибридних спојева кроз циљано термички демонтинг.
Студија футрола за индустријску пријаву Студија следеће генерације Покретање компоненти возила за ваздухопловство: Ариане Гроуп криогени прототип резервоара за гориво показује предности хибридне производње. Резервоар за гориво има 5. 4- Алуминијум-литијумска литијум-литијумска литима са мешовитим ЦФРП-ом који се састоји од 8 0% рана од 10 0% Т800СЦ / Епоксина (0 степени / ± 25 степени) и АФП додато 3Д решетке за арматуру (ИМ7 / ПЕКК). Маса се смањује за 28% у поређењу са пуним раним дизајном; У поређењу са претходном методом користећи само АФП, брзина производње повећана је за 45%.
Структурно кућиште батерије у аутомобилском сектору: БМВ-ов Неуе Классе платформа садржи бочни сноп стана (20 м / мин), АФП-ЛАИД ЦФРП греде са уграђеним хладним каналима и хибридна веза користећи индукционе заварене термопластичне ознаке. Торзијска крутост се побољшава за 19% у односу на дизајн пуног рана.
Укупне иновације усредсређене на следеће три области: Оптимизација процеса погођених у вештачком интелигенцији користећи дигиталне близанце за предвиђање оптималне дистрибуције на ветровидби; Мулти-материјални коаксијално таложење, намотавање угљених влакана / епоксидне смоле и АФП постављање стаклених влакана / полиетер кетон врши се истовремено; Систем за мешање мобилног мешања који комбинује роботску АФП са преносним намотавајућим јединицом за одржавање на лицу места. Индикатори усвајања индустрије предвиђају да ће број годишње раста раста хибридних система за навијање АФП-а достићи 35% до 2030. године; Само у ваздухопловном сектору, на тржишту ће бити у вредности од 780 милиона долара. Ова конвергенција технологија редефинише производне могућности композитних материјала, омогућавајући индустријама да би створиле лакши, јачи и одрживије структуре. Произвођачи који усвајају хибридне системе преузеће водство у напредним иновацијама материјала, а истовремено постизање значајне оперативне ефикасности.