Италийн OEM болон 1-р түвшний ханган нийлүүлэгч Леонардо нь термопластик нийлмэл материалыг газар дээр нь нэгтгэх индукцийн гагнуур зэрэг шинэ нийлмэл материал, машин, процессыг хөгжүүлэхийн тулд CETMA-ийн R&D хэлтэстэй хамтран ажилласан.#Trend#cleansky#f-35
Нийлмэл материалын үйлдвэрлэлээрээ тэргүүлэгч Leonardo Aerostructures нь Boeing 787 онгоцны нэг ширхэг их биений торх үйлдвэрлэдэг. Энэ нь CETMA-тай хамтран тасралтгүй шахах хэлбэр (CCM) болон SQRTM (доод) зэрэг шинэ технологийг хөгжүүлэхээр ажиллаж байна.Үйлдвэрлэлийн технологи.Эх сурвалж |Леонардо ба CETMA
Энэ блог нь Леонардогийн нисэх онгоцны бүтцийн хэлтсийн материаллаг инженер, R&D захирал, оюуны өмчийн менежер Стефано Корваглиатай хийсэн ярилцлага (Италийн өмнөд хэсэг болох Гроттали, Помиглиано, Фоггиа, Нола үйлдвэрлэлийн байгууламжууд) болон доктор Сильвио Паппадатай хийсэн ярилцлага, судалгаан дээр үндэслэсэн болно. инженер, дарга.CETMA (Бриндиси, Итали) болон Леонардогийн хамтын ажиллагааны төсөл.
Леонардо (Ром, Итали) нь 13,8 тэрбум еврогийн эргэлттэй, дэлхий даяар 40,000 гаруй ажилтантай, сансар, батлан хамгаалах, аюулгүй байдлын салбарт дэлхийн томоохон тоглогчдын нэг юм.Тус компани нь дэлхий даяар агаар, газар, далай, сансар, сүлжээ, аюулгүй байдал, нисгэгчгүй системийн цогц шийдлүүдийг санал болгодог.Леонардогийн R&D хөрөнгө оруулалт нь ойролцоогоор 1.5 тэрбум евро (2019 оны орлогын 11%) бөгөөд сансар судлал, батлан хамгаалах салбарын судалгааны хөрөнгө оруулалтын хэмжээгээр Европт хоёрдугаарт, дэлхийд дөрөвдүгээрт ордог.
Leonardo Aerostructures нь Boeing 787 Dreamliner онгоцны 44, 46-р хэсгүүдэд зориулж нэг ширхэг нийлмэл их биений торх үйлдвэрлэдэг.Эх сурвалж |Леонардо
Леонардо нисэхийн бүтцийн хэлтсээрээ дамжуулан дэлхийн томоохон иргэний агаарын хөлгийн хөтөлбөрүүдийг нийлмэл болон уламжлалт материалаас их бие, сүүл зэрэг бүтцийн томоохон эд ангиудыг үйлдвэрлэх, угсрах ажлыг хангадаг.
Leonardo Aerostructures нь Boeing 787 Dreamliner-д зориулж нийлмэл хэвтээ тогтворжуулагч үйлдвэрлэдэг.Эх сурвалж |Леонардо
Нийлмэл материалын хувьд Леонардогийн сансрын бүтцийн хэлтэс нь Боинг 787 онгоцны төв хэсгийн 44, 46-д зориулж "нэг ширхэг торх"-ыг Grottaglie үйлдвэрт, хэвтээ тогтворжуулагчийг Фоггиа үйлдвэрт үйлдвэрлэдэг бөгөөд энэ нь 787 их биений ойролцоогоор 14%-ийг эзэлдэг.%.Нийлмэл бүтэцтэй бусад бүтээгдэхүүний үйлдвэрлэлд Foggia үйлдвэрт ATR болон Airbus A220 арилжааны онгоцны арын далавчийг үйлдвэрлэж, угсрах ажлыг багтаадаг.Foggia нь Boeing 767 болон цэргийн хөтөлбөрүүдэд зориулсан нийлмэл эд ангиудыг үйлдвэрлэдэг бөгөөд үүнд Joint Strike Fighter F-35, Eurofighter Typhoon сөнөөгч онгоц, C-27J цэргийн тээврийн нисэх онгоц, Falco нисгэгчгүй онгоцны гэр бүлийн хамгийн сүүлийн үеийн гишүүн Falco Xplorer зэрэг багтана. Леонардо бичсэн.
"CETMA-тай хамтран бид термопластик нийлмэл материал, давирхай дамжуулах хэлбэр (RTM) зэрэг олон үйл ажиллагааг хийж байна" гэж Корваглиа хэлэв.“Бидний зорилго бол R&D үйл ажиллагааг аль болох богино хугацаанд үйлдвэрлэлд бэлтгэх явдал юм.Манай хэлтэст (R&D ба IP менежмент) бид мөн бага TRL (техникийн бэлэн байдлын түвшин, өөрөөр хэлбэл, доод TRL нь шинээр гарч ирж байгаа бөгөөд үйлдвэрлэлээс хол байгаа) бүхий тасалдуулах технологийг эрэлхийлдэг боловч бид илүү өрсөлдөх чадвартай байж, эргэн тойронд байгаа үйлчлүүлэгчдэд тусламж үзүүлнэ гэж найдаж байна. ертөнц."
Паппада нэмж хэлэхдээ: "Бид хамтын хүчин чармайлт гаргаснаас хойш зардал, байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийг бууруулахын тулд шаргуу ажиллаж байна.Термопластик нийлмэл материал (TPC) нь термостат материалтай харьцуулахад багассан болохыг бид олж мэдсэн.
Корваглиа: "Бид Сильвиогийн багтай хамтран эдгээр технологийг боловсруулж, үйлдвэрлэлд үнэлэхийн тулд автоматжуулсан батерейны загваруудыг бүтээсэн."
"CCM бол бидний хамтын хүчин чармайлтын гайхалтай жишээ юм" гэж Паппада хэлэв."Леонардо термостат нийлмэл материалаар хийсэн зарим бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг тодорхойлсон.Бид хамтдаа эдгээр эд ангиудыг TPC-д нийлүүлэх технологийг судалж, нисэх онгоцонд холбох бүтэц, энгийн геометрийн хэлбэр зэрэг олон тооны эд анги байдаг газруудад анхаарлаа хандуулсан.Босоо хүмүүс."
CETMA-ийн тасралтгүй шахаж хэвлэх үйлдвэрлэлийн шугамыг ашиглан үйлдвэрлэсэн эд ангиуд.Эх сурвалж |“CETMA: Италийн нийлмэл материалын R&D инноваци”
Тэрээр үргэлжлүүлэн: "Бидэнд бага өртөгтэй, өндөр бүтээмжтэй үйлдвэрлэлийн шинэ технологи хэрэгтэй байна."Өмнө нь нэг ширхэг TPC эд анги үйлдвэрлэх явцад их хэмжээний хог хаягдал гардаг байсныг тэрээр онцлов."Тиймээс бид изотерм бус шахалтын технологид суурилсан торон хэлбэрийг үйлдвэрлэсэн боловч хог хаягдлыг багасгахын тулд зарим шинэчлэл (патент хүлээгдэж буй) хийсэн.Бид үүнд зориулж бүрэн автомат төхөөрөмж зохион бүтээж, дараа нь Италийн компани үүнийг бидэнд зориулж хийсэн."
Паппадагийн хэлснээр уг төхөөрөмж нь Леонардогийн зохион бүтээсэн “5 минут тутамд нэг бүрэлдэхүүн хэсэг, өдөрт 24 цагаар ажилладаг” эд ангиудыг үйлдвэрлэх боломжтой.Гэсэн хэдий ч түүний баг дараа нь бэлтгэлийг хэрхэн яаж үйлдвэрлэхийг тодорхойлох шаардлагатай болсон.Тэр тайлбарлав: "Эхэндээ бидэнд хавтгай ламинат хийх шаардлагатай байсан, учир нь энэ нь тухайн үед хүндрэлтэй байсан.""Тиймээс бидний үйл явц хоосон (хавтгай ламинат) -аас эхэлж, дараа нь хэт улаан туяаны (IR) зууханд халаасан., Дараа нь хэлбэржүүлэхэд зориулж хэвлэлтэнд хийнэ.Хавтгай ламинатыг ихэвчлэн том пресс ашиглан үйлдвэрлэдэг бөгөөд үүнд 4-5 цагийн мөчлөг шаардагддаг.Бид хавтгай ламинатыг илүү хурдан үйлдвэрлэх шинэ аргыг судлахаар шийдсэн.Тиймээс Леонардо хотод инженерүүдийн дэмжлэгтэйгээр бид CETMA-д өндөр бүтээмжтэй CCM үйлдвэрлэлийн шугамыг боловсруулсан.Бид 1м-ийн 1м хэсгийг 15 минут болгож богиносгосон.Хамгийн чухал нь энэ бол тасралтгүй үйл явц учраас бид хязгааргүй уртыг үйлдвэрлэх боломжтой."
SPARE дэвшилтэт өнхрөх шугамын хэт улаан туяаны дулааны камер (IRT) камер нь CETMA-д үйлдвэрлэлийн процессын температурын хуваарилалтыг ойлгоход тусалдаг ба CCM боловсруулах явцад компьютерийн загварыг баталгаажуулахын тулд 3D шинжилгээ хийхэд тусалдаг.Эх сурвалж |“CETMA: Италийн нийлмэл материалын R&D инноваци”
Гэсэн хэдий ч Xperion (одоо XELIS, Markdorf, Герман) арав гаруй жилийн турш хэрэглэж байсан CCM-тэй энэ шинэ бүтээгдэхүүн хэрхэн харьцуулагддаг вэ?Паппада хэлэхдээ: "Бид хоосон зай зэрэг согогийг урьдчилан таамаглах боломжтой аналитик болон тоон загваруудыг боловсруулсан.""Бид Леонардо болон Салентогийн Их Сургууль (Итали, Лечче) нартай хамтран ажиллаж, параметрүүд болон тэдгээрийн чанарт үзүүлэх нөлөөллийг ойлгох болно.Бид эдгээр загваруудыг энэхүү шинэ CCM-ийг боловсруулахдаа ашигладаг бөгөөд бид өндөр зузаантай боловч өндөр чанарыг олж авах боломжтой.Эдгээр загваруудын тусламжтайгаар бид температур, даралтыг оновчтой болгохоос гадна тэдгээрийн хэрэглээний аргыг оновчтой болгож чадна.Та температур, даралтыг жигд хуваарилах олон арга техникийг боловсруулж болно.Гэсэн хэдий ч бид эдгээр хүчин зүйлсийн механик шинж чанар, нийлмэл бүтцийн согогийн өсөлтөд үзүүлэх нөлөөг ойлгох хэрэгтэй."
Паппада үргэлжлүүлэн: "Манай технологи илүү уян хатан байдаг.Үүний нэгэн адил ҮЗЗ-ийг 20-иод жилийн өмнө хөгжүүлсэн ч ашигладаг цөөн хэдэн компани мэдлэг, туршлагаа хуваалцдаггүй учраас энэ талаар мэдээлэл алга.Тиймээс бид зөвхөн нийлмэл материал, боловсруулалтын талаарх ойлголтдоо тулгуурлан эхнээс нь эхлэх ёстой."
"Бид одоо дотоод төлөвлөгөөгөө боловсруулж, эдгээр шинэ технологийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг олохын тулд үйлчлүүлэгчидтэй хамтран ажиллаж байна" гэж Корваглиа хэлэв."Үйлдвэрлэл эхлэхээс өмнө эдгээр эд ангиудыг дахин зохион бүтээж, шаардлага хангасан байх шаардлагатай."Яагаад?“Зорилго нь онгоцыг аль болох хөнгөн, гэхдээ өрсөлдөхүйц үнээр хийх явдал юм.Тиймээс бид зузааныг оновчтой болгох ёстой.Гэсэн хэдий ч бид нэг хэсэг нь жингээ багасгаж, эсвэл ижил төстэй хэлбэртэй олон хэсгүүдийг ялгаж чаддаг бөгөөд энэ нь мөнгөний зардлыг хэмнэх боломжтой гэдгийг бид олж мэднэ.
Өнөөг хүртэл энэ технологи хэдхэн хүний гарт байсаар ирсэн гэдгийг тэрээр дахин хэлэв."Гэхдээ бид илүү дэвшилтэт пресс хэвийг нэмж эдгээр процессыг автоматжуулах өөр технологи боловсруулсан.Бид хавтгай ламинатыг хийж, дараа нь ашиглахад бэлэн хэсгийг нь гаргаж авдаг.Бид эд ангиудыг дахин төлөвлөх, хавтгай эсвэл профиль эд ангиудыг боловсруулах шатандаа явж байна.ҮЗЗ-ийн үе шат."
"Бид одоо CETMA-д маш уян хатан CCM үйлдвэрлэлийн шугамтай боллоо" гэж Паппада хэлэв."Энд бид нарийн төвөгтэй хэлбэрийг бий болгохын тулд шаардлагатай бол янз бүрийн дарамт шахалт үзүүлэх боломжтой.Бидний Леонардотой хамтран боловсруулах бүтээгдэхүүний шугам нь түүний шаардлагатай бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хангахад илүү чиглэгдэх болно.Илүү төвөгтэй хэлбэрийн оронд хавтгай болон L хэлбэрийн стринжерүүдэд CCM-ийн янз бүрийн шугамыг ашиглаж болно гэдэгт бид итгэдэг.Ийм байдлаар геометрийн нарийн төвөгтэй TPC эд анги үйлдвэрлэхэд ашиглаж байгаа том пресс машинуудтай харьцуулахад бид тоног төхөөрөмжийн өртөгийг бага байлгах боломжтой."
CETMA нь нүүрстөрөгчийн файбер/PEKK нэг талын соронзон хальснаас стрингер болон хавтанг үйлдвэрлэхэд CCM-ийг ашигладаг бөгөөд дараа нь EURECAT-ийн удирддаг Clean Sky 2 KEELBEMAN төсөлд холбохын тулд энэхүү гулзайлтын багцыг индукцийн гагнуураар холбодог.Эх сурвалж|"Термопластик гулдмайг гагнах үзүүлэн ажиллаж байна."
"Индукцийн гагнуур нь нийлмэл материалын хувьд маш сонирхолтой, учир нь температурыг маш сайн тохируулж, хянах боломжтой, халаалт нь маш хурдан бөгөөд хяналт нь маш нарийн байдаг" гэж Паппада хэлэв.“Бид Леонардотой хамтран TPC-ийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нэгтгэхийн тулд индукцийн гагнуурыг боловсруулсан.Харин одоо бид индукцийн гагнуурыг TPC соронзон хальсыг газар дээр нь нэгтгэх (ISC) ашиглах талаар бодож байна.Үүний тулд бид тусгай машин ашиглан индукцийн гагнуураар маш хурдан халаах боломжтой шинэ карбон файбер туузыг бүтээсэн.Соронзон хальс нь арилжааны соронзон хальстай ижил үндсэн материалыг ашигладаг боловч цахилгаан соронзон халаалтыг сайжруулахын тулд өөр бүтэцтэй байдаг.Механик шинж чанарыг оновчтой болгохын зэрэгцээ бид автоматжуулалтын тусламжтайгаар тэдгээрийг хэрхэн хэмнэлттэй, үр ашигтай шийдвэрлэх гэх мэт өөр өөр шаардлагыг хангахыг хичээх үйл явцыг авч үзэж байна.
Сайн бүтээмжтэй TPC соронзон хальсны тусламжтайгаар ISC-д хүрэх нь хэцүү гэдгийг тэрээр онцолсон.“Үйлдвэрлэлийн үйлдвэрлэлд ашиглахын тулд илүү хурдан халааж, хөргөж, маш хяналттай шахалт хийх ёстой.Тиймээс бид индукцийн гагнуураар зөвхөн материалыг нэгтгэж, үлдсэн ламинатыг хүйтэн байлгадаг жижиг хэсгийг халаахаар шийдсэн.Паппада угсрахад ашигладаг индукцийн гагнуурын TRL нь илүү өндөр байдаг гэж хэлсэн."
Индукцийн халаалтыг ашиглан газар дээр нь нэгтгэх нь маш их эвдэрсэн мэт санагдаж байна - одоогоор өөр ямар ч OEM эсвэл түвшний ханган нийлүүлэгч үүнийг олон нийтэд хийхгүй байна."Тийм ээ, энэ нь эвдэрсэн технологи байж магадгүй" гэж Корваглиа хэлэв.“Бид машин, материалын патент авах хүсэлт гаргасан.Бидний зорилго бол термосет нийлмэл материалтай харьцуулах бүтээгдэхүүн юм.Олон хүмүүс TPC-ийг AFP (Автомат шилэн байрлуулах) ашиглахыг оролддог боловч хоёр дахь алхамыг хослуулах ёстой.Геометрийн хувьд энэ нь зардал, мөчлөгийн хугацаа, эд ангиудын хэмжээ зэрэгт том хязгаарлалт юм.Үнэндээ бид сансрын эд анги үйлдвэрлэх арга барилаа өөрчилж магадгүй юм."
Леонардо термопластикаас гадна RTM технологийн судалгааг үргэлжлүүлсээр байна."Энэ бол бидний CETMA-тай хамтран ажиллаж байгаа өөр нэг салбар бөгөөд хуучин технологид суурилсан шинэ бүтээн байгуулалтууд (энэ тохиолдолд SQRTM) патентлагдсан.Radius Engineering (АНУ, Юта, Солт Лэйк Сити) (SQRTM) компаниас анх боловсруулсан давирхай дамжуулах чадварлаг хэвийг.Корваглиа хэлэхдээ: "Бидэнд аль хэдийн шаардлага хангасан материалыг ашиглах боломжийг олгодог автоклав (OOA) аргатай байх нь чухал юм."Энэ нь бидэнд сайн мэддэг шинж чанар, чанар бүхий препрегүүдийг ашиглах боломжийг олгодог.Бид энэ технологийг ашиглан онгоцны цонхны хүрээний загвар зохион бүтээх, үзүүлэх, патент авах хүсэлт гаргасан."
COVID-19-ийг үл харгалзан CETMA Леонардо программыг боловсруулсаар байгаа бөгөөд уламжлалт RTM технологитой харьцуулахад гэмтэлгүй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг олж авах, урьдчилсан хэлбэрийг хурдасгахын тулд онгоцны цонхны бүтцийг SQRTM ашиглан энд харуулав.Тиймээс Леонардо нарийн төвөгтэй металл эд ангиудыг нэмэлт боловсруулалтгүйгээр торон нийлмэл хэсгүүдээр сольж чаддаг.Эх сурвалж |CETMA, Леонардо.
Паппада хэлэхдээ: "Энэ бол бас хуучин технологи, гэхдээ хэрэв та онлайнаар холбогдвол энэ технологийн талаар мэдээлэл олж чадахгүй."Дахин хэлэхэд бид үйл явцын параметрүүдийг урьдчилан таамаглах, оновчтой болгохын тулд аналитик загваруудыг ашиглаж байна.Энэ технологийн тусламжтайгаар бид давирхайн сайн тархалтыг олж авах боломжтой - хуурай газар, давирхай хуримтлагдахгүй - бараг тэг сүвэрхэг.Бид шилэн агуулгыг хянах боломжтой учраас бид маш өндөр бүтцийн шинж чанарыг гаргаж чаддаг бөгөөд технологийг нарийн төвөгтэй хэлбэрийг үйлдвэрлэхэд ашиглаж болно.Бид автоклавт хатууруулах шаардлагад нийцсэн ижил материалыг ашигладаг боловч OOA аргыг ашигладаг, гэхдээ та мөчлөгийн хугацааг хэдхэн минут болгон богиносгохын тулд хурдан хатах давирхайг ашиглахаар шийдэж болно."
"Одоогийн бэлтгэлтэй байсан ч бид эдгээх хугацааг багасгасан" гэж Корваглиа хэлэв.“Жишээ нь, ердийн автоклавын цикл 8-10 цагтай харьцуулахад цонхны хүрээ гэх мэт хэсгүүдэд SQRTM-ийг 3-4 цаг ашиглах боломжтой.Дулаан ба даралтыг хэсгүүдэд шууд хэрэглэж, халаалтын масс бага байна.Нэмж дурдахад, автоклав дахь шингэн давирхайг халаах нь агаараас хурдан бөгөөд эд ангиудын чанар нь маш сайн бөгөөд энэ нь ялангуяа нарийн төвөгтэй хэлбэрийн хувьд ашигтай байдаг.Дахин боловсруулалт хийхгүй, бараг л хоосон зайгүй, гадаргуугийн чанар маш сайн, учир нь багаж нь вакуум уутанд биш, хяналтанд байдаг.
Леонардо инноваци хийхдээ олон төрлийн технологи ашиглаж байна.Технологийн хурдацтай хөгжлийн улмаас өндөр эрсдэлтэй R&D-д (бага TRL) хөрөнгө оруулалт хийх нь ирээдүйн бүтээгдэхүүнд шаардлагатай шинэ технологийг хөгжүүлэхэд чухал ач холбогдолтой бөгөөд энэ нь одоо байгаа бүтээгдэхүүнүүдийн өсөлт (богино хугацааны) хөгжлийн чадавхиас давсан байна. .Леонардогийн 2030 он хүртэлх R&D мастер төлөвлөгөө нь ийм богино болон урт хугацааны стратегиудын хослолыг нэгтгэсэн бөгөөд энэ нь тогтвортой, өрсөлдөх чадвартай компанийн нэгдмэл алсын хараа юм.
Энэхүү төлөвлөгөөний нэг хэсэг болох Леонардо лаборатори, олон улсын корпорацийн R&D лабораторийн сүлжээг R&D, инновацид зориулах болно.2020 он гэхэд тус компани Милан, Турин, Генуя, Ром, Неаполь, Таранто хотуудад анхны зургаан Леонардо лабораторийг нээхээр хичээж, дараах чиглэлээр ур чадвартай 68 судлаач (Леонардо судлаачид) элсүүлэн авч байна: 36 бие даасан ухаалаг систем. хиймэл оюун ухааны байрлал, 15 том өгөгдлийн шинжилгээ, 6 өндөр хүчин чадалтай тооцоолол, 4 нисэхийн платформын цахилгаанжуулалт, 5 материал, бүтэц, 2 квант технологи.Леонардогийн лаборатори нь инновацийн пост болон Леонардогийн ирээдүйн технологийг бүтээгчийн үүрэг гүйцэтгэнэ.
Леонардогийн нисэх онгоцонд арилжаалагдсан технологийг хуурай газар, далайн хэлтэст ч ашиглаж болохыг тэмдэглэх нь зүйтэй.Леонардо болон түүний нийлмэл материалд үзүүлэх нөлөөллийн талаар илүү их мэдээлэл авахыг хүсвэл бидэнтэй хамт байгаарай.
Матриц нь шилэн материалаар бэхлэгдсэн материалыг холбож, нийлмэл бүрэлдэхүүн хэсгийн хэлбэрийг өгч, гадаргуугийн чанарыг тодорхойлдог.Нийлмэл матриц нь полимер, керамик, металл эсвэл нүүрстөрөгч байж болно.Энэ бол сонгон шалгаруулах гарын авлага юм.
Нийлмэл хэрэглээний хувьд эдгээр хөндий бичил бүтэц нь бага жинтэй их хэмжээний эзэлхүүнийг орлуулж, боловсруулалтын хэмжээ, бүтээгдэхүүний чанарыг нэмэгдүүлдэг.
Шуудангийн цаг: 2021 оны 2-р сарын 09-ний өдөр