S brzim razvojem tehnologije bespilotnih letjelica, primjenakompozitni materijaliu proizvodnji komponenti bespilotnih letjelica postaje sve raširenija. Svojom laganom težinom, visokom čvrstoćom i otpornošću na koroziju, kompozitni materijali pružaju veće performanse i dulji vijek trajanja bespilotnih letjelica. Međutim, obrada kompozitnih materijala relativno je složena i zahtijeva finu kontrolu procesa i učinkovitu tehnologiju proizvodnje. U ovom radu detaljno će se raspravljati o učinkovitom procesu obrade kompozitnih dijelova za bespilotne letjelice.
Karakteristike obrade kompozitnih dijelova bespilotne letjelice
Proces obrade kompozitnih dijelova bespilotnih letjelica mora uzeti u obzir karakteristike materijala, strukturu dijelova, kao i čimbenike poput učinkovitosti proizvodnje i troškova. Kompozitni materijali imaju visoku čvrstoću, visoki modul, dobru otpornost na umor i otpornost na koroziju, ali ih karakterizira i lako upijanje vlage, niska toplinska vodljivost i velika složenost obrade. Stoga je potrebno strogo kontrolirati parametre procesa tijekom procesa obrade kako bi se osigurala dimenzijska točnost, kvaliteta površine i unutarnja kvaliteta dijelova.
Istraživanje učinkovitog procesa obrade
Proces oblikovanja limenki vrućim prešanjem
Vruće prešanje u spremniku jedan je od uobičajeno korištenih procesa u proizvodnji kompozitnih dijelova za bespilotne letjelice. Proces se provodi zatvaranjem kompozitnog blanka vakuumskom vrećicom na kalupu, stavljanjem u spremnik za vruću prešu te zagrijavanjem i tlačenjem kompozitnog materijala visokotemperaturnim komprimiranim plinom za stvrdnjavanje i oblikovanje u vakuumskom (ili nevakuumskom) stanju. Prednosti procesa vrućeg prešanja u spremniku su ujednačen tlak u spremniku, niska poroznost komponenti, ujednačen sadržaj smole, a kalup je relativno jednostavan, visoke učinkovitosti, pogodan za oblikovanje velikih površina složene površinske obloge, zidnih ploča i ljuski.
HP-RTM proces
HP-RTM (visokotlačno prešanje smole) postupak je optimizirana nadogradnja RTM postupka, koja ima prednosti niske cijene, kratkog ciklusa, velikog obima i visoke kvalitete proizvodnje. Postupak koristi visoki tlak za miješanje smolastih dijelova i njihovo ubrizgavanje u vakuumski zatvorene kalupe prethodno postavljene s vlaknima ojačanim i unaprijed postavljenim umetcima, te dobiva kompozitne proizvode punjenjem kalupa smolom, impregnacijom, stvrdnjavanjem i vađenjem iz kalupa. HP-RTM postupak može proizvesti male i složene strukturne dijelove s manjim dimenzijskim tolerancijama i boljom površinskom obradom te postići konzistentnost kompozitnih dijelova.
Tehnologija oblikovanja bez vrućeg prešanja
Tehnologija oblikovanja bez vrućeg prešanja je jeftina tehnologija oblikovanja kompozita u zrakoplovnim dijelovima, a glavna razlika u odnosu na proces oblikovanja vrućim prešanjem je u tome što se materijal oblikuje bez primjene vanjskog tlaka. Ovaj proces nudi značajne prednosti u smislu smanjenja troškova, prevelikih dijelova itd., a istovremeno osigurava jednoliku raspodjelu smole i stvrdnjavanje pri nižim tlakovima i temperaturama. Osim toga, zahtjevi za alatima za oblikovanje znatno su smanjeni u usporedbi s alatima za oblikovanje u vrućem loncu, što olakšava kontrolu kvalitete proizvoda. Proces oblikovanja bez vrućeg prešanja često je prikladan za popravak kompozitnih dijelova.
Proces oblikovanja
Proces oblikovanja je stavljanje određene količine preprega u metalnu šupljinu kalupa, korištenje preše s izvorom topline za proizvodnju određene temperature i tlaka, tako da se prepreg u šupljini kalupa omekša toplinom, protokom pod tlakom, puni šupljinu kalupa i stvrdnjava u procesu oblikovanja. Prednosti procesa oblikovanja su visoka proizvodna učinkovitost, točna veličina proizvoda, završna obrada površine, posebno za složene strukture kompozitnih materijala koje se općenito mogu oblikovati jednom, neće oštetiti performanse kompozitnih materijala.
Tehnologija 3D ispisa
Tehnologija 3D ispisa može brzo obraditi i proizvesti precizne dijelove složenih oblika te ostvariti personaliziranu proizvodnju bez kalupa. U proizvodnji kompozitnih dijelova za bespilotne letjelice, tehnologija 3D ispisa može se koristiti za stvaranje integriranih dijelova sa složenim strukturama, smanjujući troškove i vrijeme montaže. Glavna prednost tehnologije 3D ispisa je u tome što može probiti tehničke barijere tradicionalnih metoda oblikovanja kako bi se pripremili složeni dijelovi od jednog dijela, poboljšala iskorištenost materijala i smanjili troškovi proizvodnje.
U budućnosti, s kontinuiranim napretkom i inovacijama tehnologije, možemo očekivati da će se optimiziraniji proizvodni procesi široko koristiti u proizvodnji bespilotnih letjelica. Istovremeno, potrebno je ojačati osnovna istraživanja i razvoj primjene kompozitnih materijala kako bi se potaknuo kontinuirani razvoj i inovacije tehnologije obrade kompozitnih dijelova bespilotnih letjelica.
Vrijeme objave: 18. studenog 2024.