Mikrosam automatiseert thermoplastische composieten met gereedschaploos plaatsingssysteem voor meerdere robots

Mikrosam (Prilep, Macedonië) introduceert een geautomatiseerd proces voor de fabricage van thermoplastische composieten zonder het gebruik van mallen of gereedschappen. Een onderzoeksproject tussen Mikrosam, General Atomics Aeronautical Systems Inc. (GA-ASI, San Diego, Californië, VS) en Composite Automation LLC (Cape Coral, Fla., VS), heeft geresulteerd in de gereedschapsloze in-situ consolidatie voor thermoplasten .

Mikrosam gebruikte zijn geavanceerde systemen voor geautomatiseerde vezelplaatsing (AFP) en geautomatiseerde tape-layup (ATL) om een ​​geïntegreerde productiecel te creëren met dubbele robots die samenwerken:de ene robot legt thermoplastische unidirectionele (UD) tape op, een andere robot fungeert als hulpmiddel tegenover de plaatsingskop. De bewegingen van de robots zouden nauwkeurig en gecoördineerd zijn om ruimtelijke 3D in-situ consolidatie over meerdere lagen te verkrijgen.

Het systeem is geïntegreerd met MikroPlace, de simulatie-, controle- en automatiseringssoftware van Mikrosam, en MikroAutomate, software waarmee meerdere robots als één cel kunnen werken om een ​​samengesteld onderdeel te produceren. Met deze integratie zegt Mikrosam dat het de technische uitdagingen heeft overwonnen om 3D-composietonderdelen te produceren zonder dat er een autoclaaf nodig is. Het in de ruimte geplaatste materiaal kan aan één of beide uiteinden bij elkaar worden gehouden door een metalen frame, afhankelijk van de gewenste uiteindelijke vorm. Deze toepassing van 3D-printen met thermoplastische koolstofvezel is gericht op industrieën zoals de lucht- en ruimtevaart en de scheepvaart, waar het bouwen van een nieuwe doorn of gereedschap niet altijd haalbaar is, of waar complexe of gespecialiseerde toepassingen flexibiliteit vereisen. Volgens Mikrosam zijn huidige klanten onder meer Tier-1 lucht- en ruimtevaartleveranciers.

Het 3D-printsysteem met meerdere robots, waarvoor patent is aangevraagd, maakt gebruik van de vooruitgang die Mikrosam de afgelopen jaren heeft geboekt bij het produceren van in-situ geconsolideerde thermoplastische onderdelen. De AFP- en ATL-systemen van Mikrosam omvatten een laserverwarmingsbron met nauwkeurige temperatuur- en hoekregeling en een terugkoppeling met gesloten lus met thermische modellen. Een ander kenmerk is een AFP-kop uit meerdere materialen die in één en twee richtingen kan worden geplaatst op open 3D-vormen en gesloten doornoppervlakken zoals pijpen en vaten. Eenvoudige spoelwisseling en vervanging van de laser door een infraroodverwarmingsbron zouden de tijd die nodig is om van materiaal en technologie op een enkele AFP-kop te wisselen, verkorten.

Deze technologie werd uitgelicht op JEC World 2019.