Pemasok OEM Italia lan Tier 1 Leonardo kolaborasi karo departemen R&D CETMA kanggo ngembangake bahan, mesin lan proses komposit anyar, kalebu welding induksi kanggo konsolidasi komposit termoplastik ing situs.#Tren#cleansky#f-35
Leonardo Aerostructures, pimpinan ing produksi bahan komposit, ngasilake tong fuselage siji-potong kanggo Boeing 787. Iki nggarap CETMA kanggo ngembangake teknologi anyar kalebu cetakan kompresi terus (CCM) lan SQRTM (ngisor).Teknologi produksi.Sumber |Leonardo lan CETMA
Blog iki adhedhasar wawancara karo Stefano Corvaglia, insinyur material, direktur R&D lan manajer properti intelektual departemen struktur pesawat Leonardo (Grottaglie, Pomigliano, Foggia, fasilitas produksi Nola, Italia kidul), lan wawancara karo Dr. Silvio Pappadà, riset insinyur lan kepala.Proyek kerjasama antarane CETMA (Brindisi, Italia) lan Leonardo.
Leonardo (Roma, Italia) minangka salah sawijining pemain utama ing bidang aerospace, pertahanan lan keamanan, kanthi omzet 13,8 milyar euro lan luwih saka 40.000 karyawan ing saindenging jagad.Perusahaan kasebut nyedhiyakake solusi lengkap kanggo udara, darat, segara, ruang angkasa, jaringan lan keamanan, lan sistem tanpa awak ing saindenging jagad.Investasi R&D Leonardo kira-kira 1,5 milyar euro (11% saka revenue 2019), peringkat nomer loro ing Eropa lan kaping papat ing donya babagan investasi riset ing bidang aerospace lan pertahanan.
Leonardo Aerostructures ngasilake barel fuselage komposit siji-potong kanggo bagean 44 lan 46 saka Boeing 787 Dreamliner.Sumber |Leonardo
Leonardo, liwat departemen struktur penerbangan, nyedhiyakake program pesawat sipil utama ing donya kanthi nggawe lan ngrakit komponen struktural gedhe saka bahan komposit lan tradisional, kalebu fuselage lan buntut.
Leonardo Aerostructures ngasilake stabilisator horisontal komposit kanggo Boeing 787 Dreamliner.Sumber |Leonardo
Ing babagan bahan komposit, Divisi Struktur Aeroangkasa Leonardo ngasilake "barel siji-potong" kanggo Boeing 787 bagean fuselage tengah 44 lan 46 ing pabrik Grottaglie lan stabilisator horisontal ing pabrik Foggia, kira-kira 14% saka fuselage 787.%.Produksi produk struktur komposit liyane kalebu manufaktur lan ngrakit sayap mburi pesawat komersial ATR lan Airbus A220 ing Pabrik Foggia.Foggia uga ngasilake komponen komposit kanggo Boeing 767 lan program militer, kalebu Joint Strike Fighter F-35, pesawat tempur Eurofighter Typhoon, pesawat angkut militer C-27J, lan Falco Xplorer, anggota paling anyar saka kulawarga pesawat tanpa awak Falco sing diprodhuksi. dening Leonardo.
"Bebarengan karo CETMA, kita nindakake akeh kegiatan, kayata ing komposit termoplastik lan resin transfer molding (RTM)," ujare Corvaglia."Tujuan kita yaiku nyiapake kegiatan R&D kanggo produksi ing wektu sing paling cendhak.Ing departemen kita (R&D lan manajemen IP), kita uga ngupaya teknologi disruptive kanthi TRL sing luwih murah (tingkat kesiapan teknis-yaiku, TRL sing luwih murah luwih anyar lan luwih adoh saka produksi), nanging kita ngarep-arep bisa luwih kompetitif lan menehi pitulung marang para pelanggan ing sekitar donya.”
Pappadà nambahake: "Wiwit upaya bebarengan, kita wis kerja keras kanggo nyuda biaya lan dampak lingkungan.Kita nemokake manawa komposit termoplastik (TPC) wis suda dibandhingake karo bahan termoset.
Corvaglia nyatakake: "Kita ngembangake teknologi kasebut bebarengan karo tim Silvio lan nggawe sawetara prototipe baterei otomatis kanggo ngevaluasi ing produksi."
"CCM minangka conto sing apik kanggo upaya bareng kita," ujare Pappadà."Leonardo wis nemtokake komponen tartamtu sing digawe saka bahan komposit termoset.Bareng kita njelajah teknologi nyedhiyakake komponen kasebut ing TPC, fokus ing papan sing ana akeh bagean ing pesawat, kayata struktur splicing lan wangun geometris sing prasaja.Jejeg.”
Bagéan sing diprodhuksi nganggo jalur produksi cetakan kompresi terus-terusan CETMA.Sumber |"CETMA: Inovasi R&D Bahan Komposit Italia"
Dheweke terus: "Kita butuh teknologi produksi anyar kanthi biaya murah lan produktivitas dhuwur."Dheweke nyatakake yen ing jaman biyen, akeh sampah sing diasilake sajrone nggawe komponen TPC tunggal."Dadi, kita ngasilake bentuk bolong adhedhasar teknologi cetakan kompresi non-isotermal, nanging kita nggawe sawetara inovasi (paten sing ditundha) kanggo nyuda sampah.We ngrancang unit kanthi otomatis kanggo iki, lan banjur perusahaan Italia dibangun kanggo kita.“
Miturut Pappadà, unit kasebut bisa ngasilake komponen sing dirancang dening Leonardo, "siji komponen saben 5 menit, bisa digunakake 24 jam saben dina."Nanging, tim kasebut banjur kudu ngerti carane nggawe preform.Dheweke nerangake: "Ing wiwitan, kita butuh proses laminasi sing rata, amarga iki minangka bottleneck ing wektu kasebut.""Dadi, proses kita diwiwiti kanthi kothong (laminate datar), banjur digawe panas ing oven inframerah (IR)., Lan banjur sijine menyang penet kanggo mbentuk.Laminasi datar biasane diprodhuksi nggunakake tekanan gedhe, sing mbutuhake wektu siklus 4-5 jam.Kita mutusake kanggo sinau cara anyar sing bisa ngasilake laminates sing rata luwih cepet.Mulane, ing Leonardo Kanthi dhukungan saka insinyur, kita ngembangake jalur produksi CCM kanthi produktivitas dhuwur ing CETMA.Kita nyuda wektu siklus 1m kanthi bagean 1m dadi 15 menit.Sing penting iki proses sing terus-terusan, supaya bisa ngasilake dawa tanpa wates.
Kamera infrared thermal imager (IRT) ing SPARE progressive roll forming line mbantu CETMA ngerti distribusi suhu sajrone proses produksi lan ngasilake analisis 3D kanggo verifikasi model komputer sajrone proses pangembangan CCM.Sumber |"CETMA: Inovasi R&D Bahan Komposit Italia"
Nanging, kepiye produk anyar iki dibandhingake karo CCM sing wis digunakake Xperion (saiki XELIS, Markdorf, Jerman) luwih saka sepuluh taun?Pappadà ujar: "Kita wis ngembangake model analitis lan numerik sing bisa prédhiksi cacat kayata kekosongan.""Kita wis kerja sama karo Leonardo lan Universitas Salento (Lecce, Italia) kanggo ngerti paramèter lan Dampak ing kualitas.Kita nggunakake model iki kanggo ngembangake CCM anyar iki, ing ngendi kita bisa duwe kekandelan dhuwur nanging uga bisa entuk kualitas dhuwur.Kanthi model kasebut, kita ora mung bisa ngoptimalake suhu lan tekanan, nanging uga ngoptimalake metode Aplikasi.Sampeyan bisa ngembangake akeh teknik kanggo nyebarake suhu lan tekanan kanthi merata.Nanging, kita kudu ngerti pengaruh faktor kasebut ing sifat mekanik lan cacat pertumbuhan struktur komposit.
Pappadà terus: "Teknologi kita luwih fleksibel.Kajaba iku, CCM dikembangake 20 taun kepungkur, nanging ora ana informasi babagan iki amarga sawetara perusahaan sing nggunakake ora nuduhake kawruh lan keahlian.Mula, kita kudu miwiti saka awal, mung adhedhasar pemahaman babagan bahan komposit lan pangolahan.
"Saiki kita bakal ngliwati rencana internal lan nggarap para pelanggan kanggo nemokake komponen teknologi anyar iki," ujare Corvaglia."Bagian kasebut bisa uga kudu didesain ulang lan dikualifikasi maneh sadurunge produksi bisa diwiwiti."Kenging punapa?"Tujuane yaiku nggawe pesawat dadi entheng, nanging kanthi rega sing kompetitif.Mulane, kita uga kudu ngoptimalake kekandelan.Nanging, kita bisa nemokake manawa siji bagean bisa nyuda bobot, utawa ngenali pirang-pirang bagean kanthi bentuk sing padha, sing bisa ngirit biaya akeh.
Dheweke ujar maneh yen nganti saiki, teknologi iki wis ana ing tangan sawetara wong."Nanging kita wis ngembangake teknologi alternatif kanggo ngotomatisasi proses kasebut kanthi nambah cetakan pers sing luwih maju.Kita sijine laminate sing rata lan banjur njupuk bagean kasebut, siap digunakake.We are ing proses redesigning bagean lan ngembangaken warata utawa profiled bagean.Tahap CCM."
"Saiki kita duwe jalur produksi CCM sing fleksibel banget ing CETMA," ujare Pappadà."Ing kene kita bisa ngetrapake tekanan sing beda-beda yen perlu kanggo entuk bentuk sing kompleks.Lini produk sing bakal dikembangake bebarengan karo Leonardo bakal luwih fokus kanggo ngrampungake komponen sing dibutuhake.Kita pitados bilih garis CCM beda bisa digunakake kanggo stringers warata lan L-shaped tinimbang wangun luwih Komplek.Kanthi cara iki, dibandhingake karo mesin gedhe sing saiki digunakake kanggo ngasilake bagean TPC geometris sing kompleks, kita bisa nggawe biaya peralatan tetep sithik.
CETMA nggunakake CCM kanggo gawé stringers lan panel saka serat karbon / PEKK tape siji-cara, lan banjur nggunakake welding induksi saka keel bundle demonstrator iki kanggo nyambungake ing Clean Sky 2 proyek KEELBEMAN dikelola dening EURECAT.Sumber|"A demonstrator kanggo welding balok keel termoplastik diwujudake."
"Welding induksi menarik banget kanggo bahan komposit, amarga suhu bisa diatur lan dikontrol kanthi apik, pemanasan cepet banget lan kontrol akurat banget," ujare Pappadà."Bebarengan karo Leonardo, kita ngembangake welding induksi kanggo nggabungake komponen TPC.Nanging saiki kita nimbang nggunakake welding induksi kanggo konsolidasi in-situ (ISC) tape TPC.Kanggo iki pungkasan, kita wis dikembangaké tape serat karbon anyar, Bisa digawe panas banget cepet dening welding induksi nggunakake mesin khusus.Pita kasebut nggunakake bahan dasar sing padha karo tape komersial, nanging nduweni arsitektur sing beda kanggo nambah pemanasan elektromagnetik.Nalika ngoptimalake sifat mekanik, kita uga nimbang proses kanggo nyoba nyukupi syarat sing beda-beda, kayata cara ngatasi kanthi efektif lan efisien liwat otomatisasi.
Dheweke nuduhake manawa angel entuk ISC nganggo tape TPC kanthi produktivitas sing apik."Supaya bisa digunakake kanggo produksi industri, sampeyan kudu panas lan adhem luwih cepet lan ngetrapake tekanan kanthi cara sing dikontrol.Mula, kita mutusake nggunakake welding induksi kanggo panas mung area cilik ing ngendi materi digabungake, lan sisa Laminates tetep kadhemen.Pappadà ujar manawa TRL kanggo welding induksi sing digunakake kanggo perakitan luwih dhuwur.“
Integrasi ing situs nggunakake pemanasan induksi katon banget ngganggu-saiki, ora ana pemasok OEM utawa tingkat liyane sing nindakake iki sacara umum."Ya, iki bisa uga teknologi sing ngganggu," ujare Corvaglia."Kita wis nglamar paten kanggo mesin lan bahan kasebut.Tujuane yaiku produk sing bisa dibandhingake karo bahan komposit termoset.Akeh wong sing nyoba nggunakake TPC kanggo AFP (Penempatan Serat Otomatis), nanging langkah kapindho kudu digabung.Ing istilah geometri, Iki watesan amba ing syarat-syarat biaya, wektu siklus lan ukuran part.Nyatane, kita bisa ngganti cara nggawe bagean aerospace.
Saliyane termoplastik, Leonardo terus riset teknologi RTM."Iki minangka wilayah liyane sing kita kerja sama karo CETMA, lan pangembangan anyar adhedhasar teknologi lawas (SQRTM ing kasus iki) wis dipatenake.Cetakan transfer resin berkualitas asline dikembangake dening Radius Engineering (Salt Lake City, Utah, USA) (SQRTM).Corvaglia ujar: "Penting duwe metode autoclave (OOA) sing ngidini kita nggunakake bahan sing wis mumpuni."Iki uga ngidini kita nggunakake prepregs kanthi ciri lan kualitas sing kondhang.Kita wis nggunakake teknologi iki kanggo desain, nduduhake lan aplikasi kanggo paten kanggo pigura jendhela pesawat.“
Sanajan ana COVID-19, CETMA isih ngolah program Leonardo, ing kene ditampilake panggunaan SQRTM kanggo nggawe struktur jendela pesawat kanggo entuk komponen tanpa cacat lan nyepetake pre-forming dibandhingake teknologi RTM tradisional.Mulane, Leonardo bisa ngganti bagean logam kompleks karo bagian komposit bolong tanpa proses luwih lanjut.Sumber |CETMA, Leonardo.
Pappadà nedahake: "Iki uga teknologi sing luwih lawas, nanging yen sampeyan online, sampeyan ora bisa nemokake informasi babagan teknologi iki."Sawise maneh, kita nggunakake model analitis kanggo prédhiksi lan ngoptimalake paramèter proses.Kanthi teknologi iki, kita bisa entuk distribusi resin sing apik - ora ana wilayah garing utawa akumulasi resin - lan porositas meh nol.Amarga kita bisa ngontrol isi serat, kita bisa gawé sifat struktural dhuwur banget, lan teknologi bisa digunakake kanggo gawé wangun Komplek.Kita nggunakake bahan sing padha karo syarat ngobati autoclave, nanging nggunakake cara OOA, nanging sampeyan uga bisa mutusake nggunakake resin ngobati cepet kanggo nyepetake wektu siklus kanggo sawetara menit.“
"Malah karo prepreg saiki, kita wis suda wektu curing," Corvaglia ngandika."Contone, dibandhingake karo siklus autoclave normal 8-10 jam, kanggo bagean kayata pigura jendhela, SQRTM bisa digunakake kanggo 3-4 jam.Panas lan tekanan langsung ditrapake ing bagean kasebut, lan massa pemanasan kurang.Kajaba iku, pemanasan resin cair ing autoclave luwih cepet tinimbang udhara, lan kualitas bagean uga apik banget, sing migunani utamane kanggo bentuk kompleks.Ora rework, meh nul voids lan kualitas lumahing banget, amarga alat ing Control iku, ora tas vakum.
Leonardo nggunakake macem-macem teknologi kanggo nggawe inovasi.Amarga perkembangan teknologi kanthi cepet, dheweke percaya yen investasi ing R&D (TRL) beresiko dhuwur penting kanggo pangembangan teknologi anyar sing dibutuhake kanggo produk ing mangsa ngarep, sing ngluwihi kemampuan pangembangan tambahan (jangka pendek) sing wis diduweni produk sing wis ana. .Rencana induk R&D Leonardo 2030 nggabungake kombinasi strategi jangka pendek lan jangka panjang, sing dadi visi terpadu kanggo perusahaan sing lestari lan kompetitif.
Minangka bagéan saka rencana iki, bakal diluncurake Leonardo Labs, jaringan laboratorium R&D perusahaan internasional sing darmabakti kanggo R&D lan inovasi.Ing 2020, perusahaan bakal ngupaya mbukak enem laboratorium Leonardo pisanan ing Milan, Turin, Genoa, Roma, Naples lan Taranto, lan ngrekrut 68 peneliti (Leonardo Research Fellows) kanthi katrampilan ing bidang ing ngisor iki ): 36 sistem cerdas otonom kanggo posisi intelijen buatan, 15 analisis data gedhe, 6 komputasi kinerja dhuwur, 4 elektrifikasi platform penerbangan, 5 bahan lan struktur, lan 2 teknologi kuantum.Laboratorium Leonardo bakal dadi pos inovasi lan pencipta teknologi masa depan Leonardo.
Wigati dicathet yen teknologi Leonardo sing dikomersialake ing pesawat bisa uga ditrapake ing departemen darat lan segara.Tetep dirungokake kanggo nganyari liyane babagan Leonardo lan dampak potensial ing bahan komposit.
Matriks ngubungake materi sing dikuatake serat, menehi wangun komposit, lan nemtokake kualitas permukaane.Matriks komposit bisa polimer, keramik, logam utawa karbon.Iki minangka pandhuan pilihan.
Kanggo aplikasi komposit, microstructures kothong iki ngganti akeh volume karo bobot kurang, lan nambah volume Processing lan kualitas produk.
Wektu kirim: Feb-09-2021