Revolutionering luchtvaartonderzoek: NIAR adopteert geavanceerde single-step prepreg slitting & rewinding unit

Mikrosam (Prilep, Macedonië), een bedrijf dat geautomatiseerde oplossingen biedt voor de productie van geavanceerde composieten, in samenwerking met Composite Automation (Cape Coral, Fla., VS), hebben de installatie voltooid van hun laatste custom-made prepreg tape slitting en tow-rewinding machine bij het National Institute for Aviation Research (NIAR) aan Wichita State University (Kansas).

NIAR selecteerde beide bedrijven om een single-step slitting unit te leveren om de behoefte te faciliteren om onderzoek uit te voeren op een verscheidenheid aan composiet-prepregs in het Advanced Technologies Laboratory for Aerospace Systems (ATLAS). ATLAS is een multi-disciplinaire productieomgeving gericht op het voorbereiden van ingenieurs voor wat NIAR “de fabriek van de toekomst” noemt, alsook de industrie te helpen met geavanceerd materiaalonderzoek met geautomatiseerde productietechnologieën.

“Met de toevoeging van een Mikrosam slitter aan ons portfolio van geautomatiseerde productieapparatuur, zijn we in staat de vraag van meerdere geautomatiseerde vezelplaatsing [AFP] machines bij NIAR te ondersteunen — onderzoek uitvoeren op tijdige wijze en de slit-tape materiaalbehoeftes van onze industriële partners ondersteunen,” zegt Dr. Waruna Seneviratne, ATLAS-directeur. "Het geïntegreerde in-process inspectiesysteem en het machine-learning algoritme voor defectdetectie stelt ons in staat kwaliteitscontrole on-the-fly uit te voeren.”

Volgens Mikrosam is de prepreg-slitting apparatuur een single-step proces voor het slitten van unidirectionele (UD) thermohars- en thermoplastische prepreg-tapes en het herwinden ervan op meerdere station traverse winders. Het apparatuur is toegewijd aan het slitten van prepreg-tape van maximale breedtes van 24,5 inch (600 millimeter) naar 0,25-0,5 inch (6,35-12,7 millimeter), en daarna herwinden op een spoel die gebruikt kan worden voor AFP. Het kan reportedly ook gebruikt worden voor slitten naar 3-6-inch (75-150-millimeter)-brede tapes op een spoel die direct gebruikt kan worden in geautomatiseerde bandleg (ATL) processen.

Mikrosam zegt dat het een van de meest kosteneffectieve en geavanceerde prepreg-slitting en herwind-eenheden op de markt aanbiedt. Deze units, volgens het bedrijf, zijn ideaal voor operaties waarin klanten flexibiliteit vragen in hoeveelheid en typen geslit en hergewonden prepreg-tapes. Deze machine zal NIAR's onderzoeksdoelen faciliteren met diverse sleutelvoordelen inclusief:

• Flexibiliteit gebruik zoals breed-naar-smalle tape slitting, en voorbereiding van tot acht spoelen of pancake cassettes tegelijk;
• Effectiviteit met maximale lineaire snelheid van tot 60 meter per minuut afhankelijk van het specifieke materiaal;
• In-line splicing van de prepreg-tapes, ideaal voor het voorbereiden van grotere spoelpakketten;
• Toekomstige uitbreidbaarheid beginnend met acht posities traverse spoel-winding wat geüpgraded kan worden tot 48 posities;
• Spanningscontrole unit die constant en nauwkeurig afrollen waarborgt, belangrijk voor de kwaliteit van het slittingsproces;
• Laser begeleidingssysteem dat de operator assisteert voor precieze positionering van de moeder-prepreg-spoelen;
• Automatisch Online Inspectiesysteem: Een Mikrosam technologie-systeem dat inspecteert en automatisch fouten detecteert op de geslit tape (bijv. tow-breedte en -dikte, gedraaide tow, fuiz-detectie, vreemd voorwerp detectie, splicing detectie) voordat het op de spoel herwonden wordt;
• Kwaliteitscontrolesysteem (QCS): Registreert controlsysteem en gerelateerde sensordata voor monitoring, traceerbaarheid en kwaliteitsverbetering van het proces.

“Met de proliferatie van AFP-units in onderzoek, is de vraag naar efficiënte, schaalbare in-house slitting units gegroeid,” zegt Dimitar Bogdanoski, sales manager bij Mikrosam. “Mikrosam is een pionier in dergelijke units die klanten helpen prepreg-tapes on-demand voor te bereiden, wat kosten bespaart, kwaliteit controleert en lead-time en risico in nieuwe ideeën reduceert. In samenwerking met Composite Automation zijn we trots NIAR productiever te maken in onderzoek aan composietonderdelen.”