OEM italian dhe furnizuesi i nivelit 1 Leonardo bashkëpunuan me departamentin e R&D të CETMA për të zhvilluar materiale, makineri dhe procese të reja të përbëra, duke përfshirë saldimin me induksion për konsolidimin në vend të përbërjeve termoplastike.#Trend#Cleansky#f-35
Leonardo Aerostructures, një lider në prodhimin e materialeve të përbëra, prodhon fuçi gypi një-pjesë për Boeing 787. Ajo po punon me CETMA për të zhvilluar teknologji të reja duke përfshirë formimin me kompresim të vazhdueshëm (CCM) dhe SQRTM (poshtë).Teknologjia e prodhimit.Burimi |Leonardo dhe CETMA
Ky blog bazohet në intervistën time me Stefano Corvaglia, inxhinier materiali, drejtor Kërkim dhe Zhvillim dhe menaxher i pronësisë intelektuale i departamentit të strukturës së avionëve të Leonardo (Grottaglie, Pomigliano, Foggia, objektet e prodhimit Nola, Italia jugore) dhe një intervistë me Dr. Silvio Pappadà, kërkime inxhinier dhe shef.Projekti i bashkëpunimit ndërmjet CETMA (Brindisi, Itali) dhe Leonardo.
Leonardo (Romë, Itali) është një nga lojtarët kryesorë në botë në fushën e hapësirës ajrore, mbrojtjes dhe sigurisë, me një qarkullim prej 13.8 miliardë eurosh dhe më shumë se 40,000 punonjës në mbarë botën.Kompania ofron zgjidhje gjithëpërfshirëse për ajër, tokë, det, hapësirë, rrjet dhe siguri, si dhe sisteme pa pilot në mbarë botën.Investimi i Leonardo-s për R&D është afërsisht 1.5 miliardë euro (11% e të ardhurave 2019), duke u renditur i dyti në Evropë dhe i katërti në botë për sa i përket investimeve kërkimore në fushën e hapësirës ajrore dhe të mbrojtjes.
Leonardo Aerostructures prodhon fuçi të përbëra trupore me një pjesë për pjesët 44 dhe 46 të Boeing 787 Dreamliner.Burimi |Leonardo
Leonardo, përmes departamentit të tij të strukturës së aviacionit, u ofron programeve kryesore të avionëve civilë në botë prodhimin dhe montimin e përbërësve të mëdhenj strukturorë të materialeve të përbëra dhe tradicionale, duke përfshirë trupin dhe bishtin.
Leonardo Aerostructures prodhon stabilizues të përbërë horizontalë për Boeing 787 Dreamliner.Burimi |Leonardo
Për sa i përket materialeve të përbëra, Divizioni i Strukturës së Hapësirës Ajrore të Leonardo prodhon "fuçi me një copë" për seksionet qendrore të gypit Boeing 787 44 dhe 46 në uzinën e tij Grottaglie dhe stabilizuesit horizontalë në uzinën e tij në Foggia, që përbëjnë afërsisht 14% të trupit të 787.%.Prodhimi i produkteve të tjera të strukturës së përbërë përfshin prodhimin dhe montimin e krahut të pasëm të avionit komercial ATR dhe Airbus A220 në fabrikën e tij në Foggia.Foggia prodhon gjithashtu pjesë të përbëra për Boeing 767 dhe programet ushtarake, duke përfshirë Joint Strike Fighter F-35, luftëtarin Eurofighter Typhoon, avionin transportues ushtarak C-27J dhe Falco Xplorer, anëtari i fundit i familjes së avionëve pa pilot Falco të prodhuar. nga Leonardo.
"Së bashku me CETMA, ne po bëjmë shumë aktivitete, të tilla si në përbërjet termoplastike dhe formimin e transferimit të rrëshirës (RTM)", tha Corvaglia.“Qëllimi ynë është të përgatisim aktivitetet e R&D për prodhim në kohën më të shkurtër të mundshme.Në departamentin tonë (R&D dhe menaxhimi i IP-së), ne kërkojmë gjithashtu teknologji përçarëse me TRL më të ulët (niveli i gatishmërisë teknike-d.m.th., TRL më i ulët është në lindje dhe më larg prodhimit), por shpresojmë të jemi më konkurrues dhe të ofrojmë ndihmë për klientët rreth botë."
Pappadà shtoi: “Që nga përpjekjet tona të përbashkëta, ne kemi punuar shumë për të reduktuar kostot dhe ndikimin mjedisor.Ne kemi gjetur se kompozitat termoplastikë (TPC) janë reduktuar në krahasim me materialet termoset.”
Corvaglia theksoi: "Ne i zhvilluam këto teknologji së bashku me ekipin e Silvio dhe ndërtuam disa prototipa të automatizuar të baterive për t'i vlerësuar ato në prodhim."
"CCM është një shembull i shkëlqyer i përpjekjeve tona të përbashkëta," tha Pappadà.“Leonardo ka identifikuar disa komponentë të bërë nga materiale të përbëra termoset.Së bashku kemi eksploruar teknologjinë e sigurimit të këtyre komponentëve në TPC, duke u fokusuar në vendet ku ka një numër të madh pjesësh në avion, si strukturat e bashkimit dhe forma të thjeshta gjeometrike.Të drejtët.”
Pjesë të prodhuara duke përdorur linjën e prodhimit të formimit të vazhdueshëm me ngjeshje të CETMA.Burimi |"CETMA: Inovacioni i Kërkimit dhe Zhvillimit të Materialeve të Përbëra Italiane"
Ai vazhdoi: "Ne kemi nevojë për një teknologji të re prodhimi me kosto të ulët dhe produktivitet të lartë."Ai theksoi se në të kaluarën, një sasi e madhe mbetjesh krijohej gjatë prodhimit të një komponenti të vetëm TPC.“Pra, ne prodhuam një formë rrjete të bazuar në teknologjinë e formimit jo-izotermik me kompresim, por bëmë disa risi (në pritje të patentës) për të reduktuar mbetjet.Ne projektuam një njësi plotësisht automatike për këtë dhe më pas një kompani italiane e ndërtoi për ne."
Sipas Pappadà, njësia mund të prodhojë komponentë të projektuar nga Leonardo, "një komponent çdo 5 minuta, duke punuar 24 orë në ditë".Megjithatë, ekipi i tij më pas duhej të kuptonte se si të prodhonte preformat.Ai shpjegoi: "Në fillim, ne kishim nevojë për një proces të petëzimit të sheshtë, sepse kjo ishte pengesa në atë kohë."“Pra, procesi ynë filloi me një bosh (petëzuar të sheshtë), dhe më pas e ngrohëm në një furrë me rreze infra të kuqe (IR)., Dhe më pas vendoseni në shtyp për formim.Laminatet e sheshta zakonisht prodhohen duke përdorur presa të mëdha, të cilat kërkojnë 4-5 orë kohë cikli.Ne vendosëm të studiojmë një metodë të re që mund të prodhojë laminate të sheshta më shpejt.Prandaj, në Leonardo Me mbështetjen e inxhinierëve, ne zhvilluam një linjë prodhimi CCM me produktivitet të lartë në CETMA.Kohën e ciklit prej 1m me 1m pjesë e reduktuam në 15 minuta.Ajo që është e rëndësishme është se ky është një proces i vazhdueshëm, kështu që ne mund të prodhojmë gjatësi të pakufizuar.”
Kamera me imazhe termike infra të kuqe (IRT) në linjën SPARE progresive të formimit të rrotullave ndihmon CETMA të kuptojë shpërndarjen e temperaturës gjatë procesit të prodhimit dhe të gjenerojë analiza 3D për të verifikuar modelin kompjuterik gjatë procesit të zhvillimit të CCM.Burimi |"CETMA: Inovacioni i Kërkimit dhe Zhvillimit të Materialeve të Përbëra Italiane"
Megjithatë, si krahasohet ky produkt i ri me CCM që Xperion (tani XELIS, Markdorf, Gjermani) ka përdorur për më shumë se dhjetë vjet?Pappadà tha: "Ne kemi zhvilluar modele analitike dhe numerike që mund të parashikojnë defekte të tilla si zbrazëtitë."“Ne kemi bashkëpunuar me Leonardo dhe Universitetin e Salentos (Lecce, Itali) për të kuptuar parametrat dhe ndikimin e tyre në cilësi.Ne i përdorim këto modele për të zhvilluar këtë CCM të ri, ku mund të kemi një trashësi të lartë, por gjithashtu mund të arrijmë cilësi të lartë.Me këto modele, ne jo vetëm që mund të optimizojmë temperaturën dhe presionin, por edhe të optimizojmë metodën e aplikimit të tyre.Ju mund të zhvilloni shumë teknika për të shpërndarë në mënyrë të barabartë temperaturën dhe presionin.Megjithatë, ne duhet të kuptojmë ndikimin e këtyre faktorëve në vetitë mekanike dhe rritjen e defekteve të strukturave të përbëra.
Papada vazhdoi: “Teknologjia jonë është më fleksibël.Në mënyrë të ngjashme, CCM u zhvillua 20 vjet më parë, por nuk ka asnjë informacion për të, sepse ato pak kompani që e përdorin atë nuk ndajnë njohuri dhe ekspertizë.Prandaj, ne duhet të fillojmë nga e para, vetëm në bazë të të kuptuarit tonë të materialeve të përbëra dhe përpunimit.”
“Tani po kalojmë plane të brendshme dhe po punojmë me klientët për të gjetur komponentët e këtyre teknologjive të reja,” tha Corvaglia."Këto pjesë mund të kenë nevojë të ridizajnohen dhe rikualifikohen përpara se të fillojë prodhimi."Pse?“Qëllimi është ta bëjmë avionin sa më të lehtë, por me një çmim konkurrues.Prandaj, duhet të zgjedhim edhe trashësinë.Megjithatë, ne mund të zbulojmë se një pjesë mund të zvogëlojë peshën, ose të identifikojë pjesë të shumta me forma të ngjashme, gjë që mund të kursejë shumë kosto parash.”
Ai përsëriti se deri më tani, kjo teknologji ka qenë në duart e pak njerëzve.“Por ne kemi zhvilluar teknologji alternative për të automatizuar këto procese duke shtuar kallëpe më të avancuara të shtypit.Vendosim një laminat të sheshtë dhe më pas nxjerrim një pjesë gati për përdorim.Jemi në proces të ridizajnimit të pjesëve dhe zhvillimit të pjesëve të sheshta ose të profilizuara.Faza e CCM.”
“Tani kemi një linjë prodhimi CCM shumë fleksibël në CETMA,” tha Pappadà.“Këtu mund të aplikojmë presione të ndryshme sipas nevojës për të arritur forma komplekse.Linja e produkteve që do të zhvillojmë së bashku me Leonardo do të jetë më e përqendruar në përmbushjen e komponentëve specifikë të kërkuar.Ne besojmë se linja të ndryshme CCM mund të përdoren për varëse të sheshta dhe në formë L në vend të formave më komplekse.Në këtë mënyrë, krahasuar me presat e mëdha që përdoren aktualisht për të prodhuar pjesë komplekse gjeometrike TPC, ne mund ta bëjmë koston e pajisjes Mbajeni atë të ulët.”
CETMA përdor CCM për të prodhuar tela dhe panele nga fibra karboni/shirit njëanshëm PEKK, dhe më pas përdor saldimin me induksion të këtij demonstruesi të paketës së keelit për t'i lidhur ato në projektin Clean Sky 2 KEELBEMAN të menaxhuar nga EURECAT.Burimi|”Është realizuar një demonstrues për saldimin e trarëve të keelës termoplastike.”
“Saldimi me induksion është shumë interesant për materialet e përbëra, sepse temperatura mund të rregullohet dhe kontrollohet shumë mirë, ngrohja është shumë e shpejtë dhe kontrolli është shumë i saktë,” tha Pappadà.“Së bashku me Leonardo, ne zhvilluam saldimin me induksion për të bashkuar komponentët TPC.Por tani po shqyrtojmë përdorimin e saldimit me induksion për konsolidimin në vend (ISC) të shiritit TPC.Për këtë qëllim, ne kemi zhvilluar një shirit të ri me fibër karboni, ai mund të nxehet shumë shpejt me saldim me induksion duke përdorur një makinë të veçantë.Shiriti përdor të njëjtin material bazë si shiriti komercial, por ka një arkitekturë të ndryshme për të përmirësuar ngrohjen elektromagnetike.Ndërsa optimizojmë vetitë mekanike, ne po shqyrtojmë gjithashtu procesin për t'u përpjekur të plotësojmë kërkesa të ndryshme, si për shembull se si t'i trajtojmë ato me kosto efektive dhe efikase përmes automatizimit."
Ai theksoi se është e vështirë të arrihet ISC me shirit TPC me produktivitet të mirë.“Për ta përdorur atë për prodhim industrial, duhet të ngroheni dhe ftoheni më shpejt dhe të ushtroni presion në mënyrë shumë të kontrolluar.Prandaj, vendosëm të përdorim saldimin me induksion për të ngrohur vetëm një zonë të vogël ku materiali është i konsoliduar dhe pjesa tjetër e Laminateve mbahen të ftohta.Pappadà thotë se TRL për saldimin me induksion që përdoret për montim është më i lartë."
Integrimi në vend duke përdorur ngrohjen me induksion duket jashtëzakonisht shkatërrues - aktualisht, asnjë furnizues tjetër OEM ose niveli nuk po e bën këtë publikisht."Po, kjo mund të jetë teknologji përçarëse," tha Corvaglia.“Kemi aplikuar për patenta për makineritë dhe materialet.Qëllimi ynë është një produkt i krahasueshëm me materialet e përbëra termoset.Shumë njerëz përpiqen të përdorin TPC për AFP (Vendosja automatike e fibrave), por hapi i dytë duhet të kombinohet.Për sa i përket gjeometrisë, ky është një kufizim i madh për sa i përket kostos, kohës së ciklit dhe madhësisë së pjesës.Në fakt, ne mund të ndryshojmë mënyrën se si prodhojmë pjesë të hapësirës ajrore.”
Përveç termoplastikës, Leonardo vazhdon të hulumtojë teknologjinë RTM.“Kjo është një tjetër fushë ku ne po bashkëpunojmë me CETMA dhe janë patentuar zhvillime të reja të bazuara në teknologjinë e vjetër (SQRTM në këtë rast).Formimi i kualifikuar i transferimit të rrëshirës i zhvilluar fillimisht nga Radius Engineering (Salt Lake City, Utah, SHBA) (SQRTM).Corvaglia tha: “Është e rëndësishme të kemi një metodë autoklave (OOA) që na lejon të përdorim materiale që tashmë janë të kualifikuara.“Kjo na lejon gjithashtu të përdorim preprega me karakteristika dhe cilësi të njohura.Ne e kemi përdorur këtë teknologji për të projektuar, demonstruar dhe aplikuar për një patentë për kornizat e dritareve të avionëve."
Pavarësisht nga COVID-19, CETMA është ende duke përpunuar programin Leonardo, këtu tregohet përdorimi i SQRTM për të bërë struktura të dritareve të avionit për të arritur komponentë pa defekte dhe për të përshpejtuar formimin paraprak në krahasim me teknologjinë tradicionale RTM.Prandaj, Leonardo mund të zëvendësojë pjesët komplekse metalike me pjesë të përbëra rrjetë pa përpunim të mëtejshëm.Burimi |CETMA, Leonardo.
Pappadà theksoi: "Kjo është gjithashtu një teknologji më e vjetër, por nëse shkoni në internet, nuk mund të gjeni informacione rreth kësaj teknologjie."Edhe një herë, ne po përdorim modele analitike për të parashikuar dhe optimizuar parametrat e procesit.Me këtë teknologji, ne mund të marrim një shpërndarje të mirë të rrëshirës - pa zona të thata ose akumulim rrëshirë - dhe porozitet pothuajse zero.Për shkak se ne mund të kontrollojmë përmbajtjen e fibrave, ne mund të prodhojmë veti shumë të larta strukturore dhe teknologjia mund të përdoret për të prodhuar forma komplekse.Ne përdorim të njëjtat materiale që plotësojnë kërkesat e ngurtësimit me autoklavë, por përdorim metodën OOA, por ju mund të vendosni gjithashtu të përdorni një rrëshirë të shpejtuar për të shkurtuar kohën e ciklit në disa minuta."
“Edhe me prepregimin aktual, ne kemi reduktuar kohën e kurimit,” tha Corvaglia.“Për shembull, krahasuar me një cikël normal autoklave prej 8-10 orësh, për pjesë të tilla si kornizat e dritareve, SQRTM mund të përdoret për 3-4 orë.Nxehtësia dhe presioni aplikohen drejtpërdrejt në pjesë, dhe masa e ngrohjes është më e vogël.Përveç kësaj, ngrohja e rrëshirës së lëngshme në autoklavë është më e shpejtë se ajri, dhe cilësia e pjesëve është gjithashtu e shkëlqyer, gjë që është veçanërisht e dobishme për forma komplekse.Asnjë ripunim, pothuajse zero zbrazëti dhe cilësi e shkëlqyer e sipërfaqes, sepse mjeti është në Control it, jo qesja e vakumit.
Leonardo po përdor një sërë teknologjish për të inovuar.Për shkak të zhvillimit të shpejtë të teknologjisë, ajo beson se investimi në R&D me rrezik të lartë (TRL i ulët) është thelbësor për zhvillimin e teknologjive të reja të nevojshme për produktet e ardhshme, të cilat i tejkalojnë aftësitë e zhvillimit në rritje (afatshkurtër) që tashmë kanë produktet ekzistuese. .Masterplani i Leonardo-s për R&D 2030 kombinon një kombinim të tillë të strategjive afatshkurtra dhe afatgjata, që është një vizion i unifikuar për një kompani të qëndrueshme dhe konkurruese.
Si pjesë e këtij plani, do të lançojë Leonardo Labs, një rrjet laboratorësh të korporatës ndërkombëtare të kërkimit dhe zhvillimit, dedikuar R&D dhe inovacionit.Deri në vitin 2020, kompania do të kërkojë të hapë gjashtë laboratorët e parë të Leonardo-s në Milano, Torino, Genova, Romë, Napoli dhe Taranto dhe po rekrutojë 68 studiues (Leonardo Research Fellows) me aftësi në fushat e mëposhtme: 36 sisteme inteligjente autonome për Pozicionet e inteligjencës artificiale, 15 analiza të të dhënave të mëdha, 6 llogaritje me performancë të lartë, 4 elektrifikim të platformave të aviacionit, 5 materiale dhe struktura dhe 2 teknologji kuantike.Laboratori Leonardo do të luajë rolin e një posti inovativ dhe krijuesit të teknologjisë së ardhshme të Leonardo.
Vlen të përmendet se teknologjia e Leonardo e komercializuar në avionë mund të aplikohet edhe në departamentet e saj tokësore dhe detare.Qëndroni të sintonizuar për më shumë përditësime mbi Leonardo dhe ndikimin e tij të mundshëm në materialet e përbëra.
Matrica lidh materialin e përforcuar me fibra, i jep komponentit të përbërë formën e tij dhe përcakton cilësinë e sipërfaqes së tij.Matrica e përbërë mund të jetë polimer, qeramike, metal ose karboni.Ky është një udhëzues përzgjedhjeje.
Për aplikime të përbëra, këto mikrostruktura të zbrazëta zëvendësojnë shumë vëllim me peshë të ulët dhe rrisin vëllimin e përpunimit dhe cilësinë e produktit.
Koha e postimit: Shkurt-09-2021