Разработка композитных изосеточных структур с использованием инновационной технологии осаждения

Машиностроительная компания COMEC (Кьети, Италия) при поддержке научно-исследовательской организации по композитам CETMA (Бриндизи, Италия) построила композитные изосеточные конструкции с использованием инновационной технологии осаждения. Он был разработан в рамках исследовательского проекта под названием « Исследование инновационных продуктов и технологических решений, основанных на промышленном использовании передовых материалов . »Финансируется регионом Абруццо в Италии в рамках« POR FESR Abruzzo 2014-2020 » программа.

Структуры Isogrid используются во множестве приложений и конфигураций. Эти структуры обычно состоят из внешней тонкой оболочки, неразрывно связанной с усиливающей решеткой. Повторение армирующих элементов позволяет эффективно распределять нагрузки, делая его менее чувствительным к повреждениям из-за удара, расслоения и распространения дефектов. Когда сетка имеет треугольную форму, ее механические свойства аналогичны поведению изотропного материала. Конструкция изосеточной структуры требует гибридной формы, состоящей из внешней алюминиевой части и внутренней тефлоновой формы, имеющей отпечаток изосеточной структуры, на которую можно выполнять осаждение еще не уплотненных материалов жгутового пропластка. Гибридная форма необходима для оптимального уплотнения укладки буксирной пропитки - за счет использования различного коэффициента теплового расширения (КТР) тефлона, в то же время предлагая жесткую внешнюю алюминиевую ограждающую конструкцию.

Технология осаждения, разработанная COMEC, в основном состоит из двух элементов:шестиосевого робота и наплавочной головки. Решение включает использование антропоморфного робота с шестью степенями свободы, три из которых предназначены для руки для операций позиционирования головки для осаждения, связанной с запястьем, и три, предназначенных для самого запястья для ориентации головы. Предлагаемое технологическое решение для наплавочной головки вводит сухой жгут, который затем пропитывается смолой через поточную систему. Пропитка происходит внутри осаждающей головки за счет интеграции блока, который позволяет волокнам смачиваться смолой на месте. Встроенная система пропитки снижает затраты - полуфабрикат стоит дороже, чем используемая здесь сухая арматура, а также требует замороженного / холодного хранения, чего не требуется для сухих волокнистых материалов.

Конец наплавочной головки - это последняя зона, через которую проходит жгут перед укладкой. Жгут из отверстия для осаждения пропитывается и наносится на поверхность гибридной изосеточной формы. Чтобы обеспечить хорошее уплотнение композитных слоев, используется ролик, который оказывает необходимое давление на пропитанный и уложенный жгут.

После нанесения слоев жгута в тефлоновую форму, CETMA провела процесс уплотнения, используя внешнюю алюминиевую форму в горячем прессе. Цикл полимеризации зависит от смолы, используемой для буксирной пасты. В данном случае смола представляет собой эпоксидную смолу, и для полной полимеризации требуется температура 120 ° C.

Изосеточные конструкции из композитов представляют собой потенциально привлекательную альтернативу многослойным конструкциям, используемым в агрессивных средах. Их гибкая конфигурация позволяет создавать высокопроизводительные приложения в различных отраслях промышленности. Благодаря универсальности пропиточной машины, разработанной COMEC, которая может использоваться практически с любой комбинацией волокна / матрицы, можно легко изготавливать изосеточные структуры из различных композитных материалов.

CETMA была рада поддержать это развитие, и команда НИОКР COMEC высоко оценила вклад CETMA в этот проект:«Сотрудничество с CETMA позволило расширить ноу-хау и укрепить все более прочное партнерство, направленное на инновации».