S rychlým rozvojem technologie bezpilotních letounů (UAV) se aplikacekompozitní materiálypři výrobě komponentů bezpilotních letounů se stále více rozšiřuje. Díky své nízké hmotnosti, vysoké pevnosti a odolnosti proti korozi poskytují kompozitní materiály vyšší výkon a delší životnost bezpilotních letounů. Zpracování kompozitních materiálů je však relativně složité a vyžaduje jemné řízení procesu a efektivní výrobní technologii. V tomto článku bude podrobně diskutován efektivní proces obrábění kompozitních dílů pro bezpilotní letouny.
Zpracovatelské charakteristiky kompozitních dílů UAV
Proces obrábění kompozitních dílů UAV musí brát v úvahu vlastnosti materiálu, strukturu dílů a také faktory, jako je efektivita výroby a náklady. Kompozitní materiály mají vysokou pevnost, vysoký modul pružnosti, dobrou odolnost proti únavě a korozi, ale vyznačují se také snadnou absorpcí vlhkosti, nízkou tepelnou vodivostí a vysokou obtížností zpracování. Proto je nutné během obrábění přísně kontrolovat procesní parametry, aby byla zajištěna rozměrová přesnost, kvalita povrchu a vnitřní kvalita dílů.
Průzkum efektivního obráběcího procesu
Proces lisování plechovek za tepla
Lisování za tepla v nádrži je jedním z běžně používaných procesů při výrobě kompozitních dílů pro bezpilotní letouny. Proces se provádí utěsněním kompozitního polotovaru pomocí vakuového sáčku na formě, jeho umístěním do nádrže pro horký lis a zahřátím a natlakováním kompozitního materiálu vysokoteplotním stlačeným plynem pro vytvrzení a lisování ve vakuovém (nebo nevakuovém) stavu. Výhodami procesu lisování za tepla v nádrži jsou rovnoměrný tlak v nádrži, nízká pórovitost součásti, rovnoměrný obsah pryskyřice a relativně jednoduchá forma, vysoká účinnost, vhodná pro velkoplošné složité povrchové pláště, stěnové desky a skořepinové lisování.
Proces HP-RTM
Proces HP-RTM (High Pressure Resin Transfer Molding) je optimalizovanou modernizací procesu RTM, která má výhody nízkých nákladů, krátké doby cyklu, vysokého objemu a vysoké kvality výroby. Proces využívá vysoký tlak ke míchání pryskyřičných protějšků a jejich vstřikování do vakuově uzavřených forem s předem vyztuženými vlákny a předem umístěnými vložkami. Kompozitní produkty se získávají plněním forem pryskyřicí, impregnací, vytvrzováním a vyjímáním z formy. Proces HP-RTM umožňuje vyrábět malé a složité konstrukční díly s menšími rozměrovými tolerancemi a lepší povrchovou úpravou a dosahovat konzistence kompozitních dílů.
Technologie lisování bez horkého lisování
Technologie lisování bez horkého lisování je nízkonákladová technologie lisování kompozitních dílů v leteckém průmyslu. Hlavní rozdíl oproti procesu lisování za horka spočívá v tom, že materiál je lisován bez použití vnějšího tlaku. Tento proces nabízí významné výhody, pokud jde o snížení nákladů, nadměrně velké díly atd., a zároveň zajišťuje rovnoměrné rozložení pryskyřice a vytvrzování při nižších tlacích a teplotách. Kromě toho jsou požadavky na nástroje pro lisování výrazně sníženy ve srovnání s nástroji pro lisování v horké lázni, což usnadňuje kontrolu kvality výrobku. Proces lisování bez horkého lisování je často vhodný pro opravy kompozitních dílů.
Proces formování
Proces lisování spočívá ve vložení určitého množství prepregu do kovové dutiny formy. Použitím lisů se zdrojem tepla se dosáhne určité teploty a tlaku, čímž se prepreg v dutině formy změkne teplem, tlakovým prouděním, naplní dutinu formy a vytvrdne. Výhodami procesu lisování jsou vysoká výrobní efektivita, přesné rozměry výrobku a povrchová úprava, zejména u složitých kompozitních materiálů, které lze obecně lisovat pouze jednou, a nepoškodí tak výkon kompozitních materiálů.
Technologie 3D tisku
Technologie 3D tisku umožňuje rychle zpracovávat a vyrábět přesné díly se složitými tvary a realizovat personalizovanou výrobu bez forem. Při výrobě kompozitních dílů pro bezpilotní letouny lze technologii 3D tisku použít k vytváření integrovaných dílů se složitými strukturami, což snižuje náklady a čas montáže. Hlavní výhodou technologie 3D tisku je, že dokáže prolomit technické bariéry tradičních metod lisování a připravit jednodílné složité díly, zlepšit využití materiálu a snížit výrobní náklady.
V budoucnu, s neustálým pokrokem a inovacemi technologií, můžeme očekávat, že se optimalizovanější výrobní procesy budou široce používat při výrobě bezpilotních letadel. Zároveň je také nutné posílit základní výzkum a aplikační vývoj kompozitních materiálů s cílem podpořit neustálý vývoj a inovace technologie zpracování kompozitních dílů bezpilotních letadel.
Čas zveřejnění: 18. listopadu 2024