Автоматизированное преформирование: Часть 7 – Как Fill Gesellschaft перевернуло производство лыж

Это заключительная часть семисерийного цикла о преформировании. Первые машины Fill разрабатывались для автоматизации производства лыж для Fischer. Сегодня для производства 80% исходного годового объема требуется всего 25% рабочих. Лыжи — гибридная конструкция: слои стекло/углеродного композита, деревянные сердечники, стальные кромки, разные пластики.

Истории автоматизации

Fill поставил несколько поколений автоматизированного оборудования для композитных лыж. Также компания обеспечивала автоматизацию для BMW (i3, i8, 7-я серия с CFRP) и уникальную линию для Mubea CarboTech по производству CFRP-монококов Volkswagen XL1 и Porsche 918 Spyder (многочастотные пресс-формы, HP-RTM, пост-отвержка, механическая обработка).

Автоматизация укладки

Fill разработал системы для сухих тканей до 3 м ширины (BMW). Система SpeedLayer 800 для спар-капсов ветротурбин укладывает UD-углеродный препрег до 800 мм ширины со скоростью 1,5 м/с, точностью ±1,5 мм, рулоны 600 кг, с интегрированным контролем качества.

Проект LOWFLIP (2013–2016)

Евроинициатива по автоматизации препрег-укладки для OOA-транспортных структур с 9 партнерами. Три демонстратора: передняя стенка фуры (2,5×2,9 м), автомобильная поперечина (1,2 м), авиационная панель хвостового конуса (1,0×1,2 м). Использовалось электрическое нагревание форм до 120 °C, материал всегда под натяжением — без морщин. «Мы построили человеческий процесс, но с роботами для повторяемости», — Вильгельм Рупертсбергер, глава Компетенционного центра Fill.

От Multi-Layup к Multilayer

Система Multi-Layup для автомобильных кузовных деталей (тыловые стенки, жесткости бамперов) из термопластиковых лент. Цикл 10–15 сек на слой. Дальнейшая модификация — Multilayer: подача, резка и укладка до 16 лент шириной до 50 мм (толщиной 0,01–0,04 мм) на вращающийся стол. Зона укладки до 1,6×1,6 м. Скорость ~500 м²/ч — полный слой за 12–15 сек, цикл готовой преформы ~1 мин. Слои термически сшиты, не полностью консолидированы. Автоматическая смена бобины без остановки.

Преформы консолидируются в прессе. Интеграция Multilayer с автоматизированным прессом и ячейкой впрыска Engel дает цикловую минуту. Первый заказ — Swinburne University (Мельбурн), демонстрация на JEC World 2019 (Париж, 12–14 марта).

RTM-прессы и адаптивная впрыска

Fill поставил HP-RTM прессы SGL Composites. С Airbus (Штаде) и IKV RWTH Aachen разработана адаптивная впрыскивающая единица для RTM с датчиками (температура, давление, вязкость, степень перекрестных связей, Tg) для инлайн-качества (Industry 4.0). Расширяется на автопром.

Горячее драпирование (HDF)

Fill поставляет HDF-системы (вакуумные формовки с ИК-нагревом и силиконовой мембраной) для дебулкинга препрега перед отвержкой. Ключевой элемент линии авиакомпозитов (FACC и др.).

Industry 4.0 ячейки для CFRP

С 2013 года — автоматизированные ячейки для стрингеров клапанов посадки A320 (Airbus). Второе поколение (2017): автоматический возврат инструментов (-50% площади), дальнейшая автоматизация подпроцессов, цифровизация всего процесса (визуализация, история компонента, сенсоры логистики). Третье поколение для A350-900: AGV вместо ручного транспорта автоклавных инструментов.

Accubot

Точный робот с лазерным трекером для пространственной компенсации и прямых измерений. Сменные эффекторы: сверление, заклёпывание, НК (УЗ со струей, рентген, КТ).

FlexHyJoin

Участие в EU-проекте по гибридному соединению металлических кронштейнов с термопластиковыми композитами в автопроме (лазерная + индукционная сварка). Fill спроектировал и построил автоматизированную ячейку с ПО и интеграцией технологий.

Fill продолжает R&D, понимая, что инновационные интеллектуальные производственные системы необходимы для экономичности и высоких объемов композитного производства, и verpflichtet развивать их под масштаб и нужды клиентов.