Tikslios formos suteikia galimybę atlikti aeronautikos komponentų mokslinius tyrimus ir plėtrą

Spartėjant projektų, tokių kaip didelio masto{0}}orlaiviai, civiliniai dronai ir eVTOL, pažanga, tikslios kompozicinės formavimo formostarnauja kaip pagrindinis įrankis kuriant sudėtinius komponentus. Jie tiesiogiai nustato mėginių matmenų tikslumą, vidinio akytumo defektus ir surinkimo suderinamumą ir tapo svarbia kliūtimi aviacijos ir kosmoso kompozitams pereinant nuo laboratorinių- mokslinių tyrimų ir plėtros prie tinkamumo skraidyti sertifikavimo ir mažos{2}}partinės bandomosios gamybos. Vidaus liejimo formų įmonės nuolat žengia į priekį gamindamos autoklavinius įrankius, aviacijos ir kosmoso tikslias RTM formas, mažo -išsiplėtimo Invar formas ir anglies{6} pluošto įrankius. Ši pažanga sutrumpina aeronautikos sudėtinių komponentų tyrimų ir plėtros ciklą, sumažina bandymų{8}}ir-klaidų išlaidas ir pagreitina aviacijos ir kosmoso kompozitų pramonės grandinės lokalizavimą.

I. Proceso matmenys

1.Aerokosminiai kompozitiniai komponentaiyra taikomi griežti tinkamumo skraidyti reikalavimai, nustatantys griežtus privalomus standartus pagrindiniams rodikliams, įskaitant leistinų matmenų formavimo nuokrypius, ertmės vakuuminį sandarumą, visišką -domeno temperatūros-lauko vienodumą ir komponentų poringumą. Palaikomas visas skaitmeninių ir tiksliųjų -proceso priemonių rinkinys, sukurta aviacijos ir kosmoso kompozitinių formų MTEP-ir{5}}gamybos sistema, pasižyminti „dideliu tikslumu, mažais defektais, pasikartojimo galimybėmis ir stabilia masine gamyba“. Tai visapusiškai pagerina kompozitinių komponentų kūrimo efektyvumą ir kokybės stabilumą.

2. Išankstinis procesų įvertinimas naudojant CAE modeliavimą:Formos -projektavimo etape atliekama modeliavimo analizė, apimanti kietėjimo deformaciją, termo-mechaninį sujungimą ir temperatūros-lauko pasiskirstymą, siekiant numatyti galimus defektus formuojant kompoziciją, pvz., deformaciją, netolygius temperatūros gradientus ir nenormalų dervos srautą. Sumažėja fizinių bandymų-ir{5}}klaidų formavimas, todėl komponentų tyrimų ir plėtros ciklas sutrumpėja daugiau nei 30 % ir žymiai sumažinamos bandomųjų paleidimų kūrimo išlaidos.

3. Penkių-ašių sujungimo didelio-greičio apdirbimo procesas:Pritaikius vieną-sąranką integruotas penkių-ašių apdirbimas, precizinis frezavimas atliekamas didelėse-dydžio ertmėse su sudėtingais lenktais paviršiais. Kaupiamosios padėties nustatymo klaidos, kurias sukelia pakartotinis pakartotinis prispaudimas, visiškai pašalinamos, tiksliai atitinkant sudėtingų aerodinaminių profilių ir didelio{5}}tikslumo lenktų aerokosminių komponentų paviršių reikalavimus.

4. Uždarojo-ciklo tikrinimo procesas, apimantis 3D nuskaitymą ir koordinačių matavimo mašinas (CMM):Sukurtas viso-proceso tikslumo-tikrinimo uždaras ciklas. Baigus formuoti, pilnas-matmenų tikslumas patikrinamas naudojant 3D-nuskaitymo ir CMM įrangą. Po bandomojo formavimo kompozitinėse dalyse atliekamas atvirkštinis-inžinerinis nuskaitymas ir modeliavimas. Ertmės parametrai modifikuojami pagal duomenis apie kietėjimo susitraukimą ir deformaciją, siekiant visiškai optimizuoti"projektavimo-apdirbimo-patikrinimas-kompensavimas". Tai yra būtinas procesas, reikalingas aviacijos ir kosmoso kompozitinių komponentų tyrimams ir plėtrai.

5. Modulinio įdėklo-surinkimo procesas:Itin{0}}didelių aviacijos plokščių-tipo komponentų formoms naudojamos segmentinės įdėklo-surinktos modulinės sudėtinės konstrukcijos. Tai veiksmingai sprendžia ilgalaikius-pramonės iššūkius, susijusius su monolitinėmis didelėmis formomis, pvz., sudėtingas apdirbimas, didelis liekamasis terminis{5}}apdorojimo įtempis ir polinkis deformuotis. Kai komponentų struktūras reikia kartoti ir optimizuoti, reikia pakeisti tik vietinius įdėklus, o ne visiškai pakeisti formą. Sprendimas puikiai prisitaiko prie didelio-dažnio aviacijos ir kosmoso produktų MTTP iteracijų ir sumažina modifikavimo išlaidas.

II. Techniniai matmenys

(1) Formos pagrindo medžiagos technologijos kartojimas

Formavimo tikslumas ir stabilumasaviacijos ir kosmoso kompozitiniai komponentailabai pasikliaukite aukštos kokybės -formos pagrindo medžiagų našumu. Nuolat atnaujinant buitinių aviacijos ir kosmoso įrankių technologiją, formų substratai pasiekė diferencijuotus, lokalizuotus ir didelius -našumo patobulinimus, sprendžiant pagrindinius iššūkius, tokius kaip kompozito kietėjimo deformacija, matmenų nuokrypis ir sąnaudų kontrolė. Sukurta substrato-atrankos sistema, atitinkanti įvairius MTEP ir{5}}masinės gamybos scenarijus.

Invar lydinio substratas:Jo šiluminio plėtimosi koeficientas labai panašus į anglies -pluošto kompozitų koeficientą, maksimaliai kompensuodamas deformacijos nuokrypius, atsirandančius dėl kompozito kietėjimo. Jis veikia kaip standartinė pagrindinių įrankių medžiaga, skirta masinei-pirminę apkrovą-nešančių aviacijos ir kosmoso komponentų gamybai. Vidaus proveržis buvo pasiektas dėl Invar ruošinių medžiagų, sulaužant užsienio monopolijas.

Anglies pluošto KMI dervos formos substratas:Jis suteikia dvejopą lengvų įrankių ir gerai suderintų šiluminio plėtimosi savybių pranašumą, efektyviai sumažindamas bendrą deformaciją formuojant didelio dydžio dalis. Ypač tinka MTTP ir bandomajai ypač didelių, didelio kreivumo aviacijos ir kosmoso kompozitinių komponentų gamybai, subalansuoja formavimo tikslumą ir įrankių pritaikymo galimybes ir yra tarp pageidaujamų pagrindų gaminant didelio masto kosmoso kompozicines dalis.

Hibridiniai Invar{0}}plieniniai įrankiai:Šiuo metu pagrindinis sprendimas, naudojamas vidaus aviacijos ir kosmoso sudėtiniams MTTP projektams. Jame yra sudėtinė struktūra, derinanti tiksliai{0}}formuotus „Invar“ priekinius lakštus ir didelio -stiprumo plieno užpakalines{2} plokštes. Ši konstrukcija užtikrina optimalų formavimo tikslumo, įrankių tvirtumo ir gamybos sąnaudų pusiausvyrą. Invar priekiniai lakštai garantuoja šiluminio{5}}atitikimo tikslumą formuojant kompozitus, o plieninės galinės{6}plokštės padidina bendrą formos tvirtumą ir sumažina medžiagų sąnaudas. Jis tinka daugeliui tyrimų ir plėtros bei nedidelės-paketinės bandomosios-gamybos scenarijų, skirtų aviacijos ir kosmoso antriniams-apkrovos-guoliams ir pagrindiniams struktūriniams komponentams.

(2) Skaitmeninė viso{1}}proceso tyrimų ir plėtros sistema

Vykdydama-išsamią skaitmeninę-technologiją, pramonė sukūrė viso-proceso uždarojo-ciklo MTTP sistemą, kuri užtikrina duomenų ryšį nuo pabaigos- iki- ir išmanų optimizavimą nuo projektavimo iki patvirtinimo.

Visa sistema apimaDFM (Design for Manufacturability) komponentų formuojamumo analizė, tiksliųjų formų konstrukcinis projektavimas, sudėtinio kietėjimo modeliavimas, penkių-ašių tikslus apdirbimas, viso-matmenų 3D tikrinimas ir bandomasis-liejimo patikrinimas bei optimizavimas. Virtuali{0}}modeliavimo technologija iš anksto nustato formavimo defektus, struktūrinius nukrypimus, nenormalų dervos tekėjimą ir kitas problemas, pakeičiant įprastus fizinius bandymus-ir-klaidas bei drastiškai sumažinant prototipų iteracijas ir MTEP ciklus. Tuo remiantis taikoma skaitmeninė-dvynių technologija. Didelio-tikslumo temperatūros ir slėgio jutikliai, sumontuoti ant formų, renka-sąlygų formavimo{8}}duomenis realiuoju laiku, pateikiamus į modeliavimo sistemas. Tikrieji bandomieji formavimo duomenys nuolat optimizuoja formų bėgių, temperatūros{11}}kontrolę ir sandarinimo{12}}konstrukcijų dizainą. Teigiamas ciklas"virtualus modeliavimas - fizinis apdirbimas - duomenų grįžtamasis ryšys - nuolatinis optimizavimas"sukurtas, visapusiškai pakeliantis dizaino tikslumą ir formuojantis aviacijos ir kosmoso kompozicinių formų stabilumą.