Electroimpact, Toray en Janicki Pionieren in Hoogsnelheid Productie van Grote Thermoplastische Composietonderdelen

Hoogsnelheid geautomatiseerde vezelplaatsing (AFP) apparatuur van Electroimpact is verbeterd voor het verwerken van thermoplastische materialen met een Variable-Spot-Size Laser verwarmen systeem. Dit systeem gebruikt een groot bereik van verwerkingstemperaturen voor robuuste procescontrole over individuele tows om severe contouren aan te kunnen, terwijl het thermoplastische composietonderdelen herstelbaar maakt tijdens AFP leggen, waardoor het risico op verspilling tijdens onderdeelproductie wordt verminderd.

Partners merken op dat verwerkingssnelheden van tot 4.000 IPM (100 meter per minuut) behaald zijn met lichte of zware tack niveaus om onderdeelgeometrie te garanderen. "Wanneer deze vooruitgang gecombineerd wordt met verhoogde AFP betrouwbaarheid, in-proces, real-time inspectie en onderhoudsintervallen, verhoogt de resulterende AFP 4.0 verwerking de huidige productiviteit met vier tot zes keer," zegt Michael Assadi, hoofdingenieur bij Electroimpact.

Om productie-efficiëntie te maximaliseren, wordt de AFP neerleggen direct gevormd op een out-of-autoclave (OOA), verwarmd leggereedschapsysteem, ontworpen door Janicki Industries, dat vervolgens volledig in-situ geconsolideerd wordt, waardoor een complete thermische procescyclus in minder dan één uur bereikt wordt. Het gereedschapsysteem is ontworpen voor schaalbaarheid om onderdelen te accommoderen die te groot zijn voor traditionele verwarmde pers toepassingen en rapporteert aanzienlijk snellere cyclus tijden dan hoge-temperatuur autoclaven.

"De sleutel tot deze technologie is snelle opwarm- en afkoelsnelheden met rand-tot-rand uniformiteit doorheen het proces" stelt Todd Chace, directeur van onderzoek en ontwikkeling bij Janicki, "Volledige consolidatie onder alleen vacuümzak [VBO] druk wordt bereikt door de cruciale stadia van smelten, vloeien en kristallisatie te controleren met nauwkeurige temperatuurcontrole."

Toray Cetex TC1225 laag smelt PAEK (LMPAEK) unidirectionele band van Toray Advanced Composites werd geselecteerd om de verwerking verder te optimaliseren. Bewogen om best-in-class impregnatieniveaus te tonen, stelt TC1225 LMPAEK de productie van hoogst consistente, kwalitatieve onderdelen in staat terwijl het de noodzaak elimineert om vezelbundels tijdens de consolidatiecyclus nat te maken, wat rapporteerlijk OOA verwerking met bijna nul porositeit mogelijk maakt. Gecombineerd met een relatief lage verwerkingstemperatuur vergeleken met andere PAEK-gebaseerde systemen, stelt Toray Cetex TC1225 LMPAEK ook een snellere neerlegsnelheid in staat terwijl vergelijkbare mechanische eigenschappen behaald worden.

"Individueel vertegenwoordigt elk van deze technologieën een stap voorwaarts in thermoplastische composietverwerking. Gecombineerd wordt een grote sprong in grootschalige, snelle onderdeelfabricage bereikt, wat het belang van partnerschap over de waardeketen benadrukt om de adoptie van thermoplastische composieten in de industrie te versnellen," concludeert Steve Cease, VP technologie en strategisch marketing bij Toray Advanced Composites.