S brzim razvojem tehnologije bespilotnih letjelica, primjenakompozitni materijaliu proizvodnji komponenti bespilotnih letjelica postaje sve rasprostranjenija. Zahvaljujući svojoj maloj težini, visokoj čvrstoći i otpornosti na koroziju, kompozitni materijali pružaju veće performanse i duži vijek trajanja bespilotnih letjelica. Međutim, obrada kompozitnih materijala je relativno složena i zahtijeva finu kontrolu procesa i efikasnu tehnologiju proizvodnje. U ovom radu će se detaljno razmotriti efikasan proces obrade kompozitnih dijelova za bespilotne letjelice.
Karakteristike obrade kompozitnih dijelova bespilotnih letjelica
Proces obrade kompozitnih dijelova bespilotnih letjelica mora uzeti u obzir karakteristike materijala, strukturu dijelova, kao i faktore kao što su efikasnost proizvodnje i troškovi. Kompozitni materijali imaju visoku čvrstoću, visoki modul, dobru otpornost na zamor i otpornost na koroziju, ali ih karakterizira i laka apsorpcija vlage, niska toplinska provodljivost i velika složenost obrade. Stoga je potrebno strogo kontrolirati parametre procesa tokom procesa obrade kako bi se osigurala dimenzionalna tačnost, kvalitet površine i unutrašnji kvalitet dijelova.
Istraživanje efikasnog procesa obrade
Proces oblikovanja limenki vrućim presovanjem
Vruće presovanje u kalupu je jedan od najčešće korištenih procesa u proizvodnji kompozitnih dijelova za bespilotne letjelice. Proces se izvodi zatvaranjem kompozitnog blanka vakuumskom vrećicom na kalupu, stavljanjem u kalup za vruću prešu, te zagrijavanjem i pritiskom kompozitnog materijala komprimiranim plinom visoke temperature radi stvrdnjavanja i oblikovanja u vakuumskom (ili nevakuumskom) stanju. Prednosti procesa vrućeg presovanja u kalupu su ujednačen pritisak u kalupu, niska poroznost komponenti, ujednačen sadržaj smole, a kalup je relativno jednostavan, visoke efikasnosti, pogodan za oblikovanje velikih površina složene površinske obloge, zidnih ploča i ljuski.
HP-RTM proces
HP-RTM (Prenosno brizganje smole pod visokim pritiskom) proces je optimizovana nadogradnja RTM procesa, koja ima prednosti niske cijene, kratkog ciklusa, velike količine i visokog kvaliteta proizvodnje. Proces koristi visoki pritisak za miješanje smolastih dijelova i njihovo ubrizgavanje u vakuumski zatvorene kalupe prethodno postavljene od vlakana ojačanja i unaprijed postavljenih umetaka, te dobija kompozitne proizvode punjenjem kalupa smolom, impregnacijom, stvrdnjavanjem i vađenjem iz kalupa. HP-RTM proces može proizvesti male i složene strukturne dijelove s manjim dimenzijskim tolerancijama i boljom završnom obradom površine, te postići konzistentnost kompozitnih dijelova.
Tehnologija oblikovanja bez vrućeg prešanja
Tehnologija livenja bez vrućeg presovanja je jeftina tehnologija livenja kompozitnih dijelova u vazduhoplovnoj industriji, a glavna razlika u odnosu na proces livenja vrućim presovanjem je u tome što se materijal lije bez primjene vanjskog pritiska. Ovaj proces nudi značajne prednosti u smislu smanjenja troškova, predimenzioniranih dijelova itd., uz osiguranje ravnomjerne raspodjele smole i stvrdnjavanja pri nižim pritiscima i temperaturama. Osim toga, zahtjevi za alatima za livenje su znatno smanjeni u poređenju sa alatima za livenje u vrućem loncu, što olakšava kontrolu kvaliteta proizvoda. Proces livenja bez vrućeg presovanja često je pogodan za popravku kompozitnih dijelova.
Proces oblikovanja
Proces oblikovanja sastoji se od stavljanja određene količine preprega u metalnu šupljinu kalupa, korištenja presa sa izvorom toplote za proizvodnju određene temperature i pritiska, tako da se prepreg u šupljini kalupa omekšava toplotom, protokom pod pritiskom, puni šupljinu kalupa i stvrdnjava u procesu oblikovanja. Prednosti procesa oblikovanja su visoka efikasnost proizvodnje, tačna veličina proizvoda, završna obrada površine, posebno za složene strukture kompozitnih materijala koje se uglavnom mogu oblikovati jednom, neće oštetiti performanse kompozitnih materijala.
Tehnologija 3D štampanja
Tehnologija 3D printanja može brzo obraditi i proizvesti precizne dijelove složenih oblika i ostvariti personaliziranu proizvodnju bez kalupa. U proizvodnji kompozitnih dijelova za bespilotne letjelice, tehnologija 3D printanja može se koristiti za stvaranje integriranih dijelova sa složenim strukturama, smanjujući troškove i vrijeme montaže. Glavna prednost tehnologije 3D printanja je što može probiti tehničke barijere tradicionalnih metoda oblikovanja kako bi se pripremili složeni dijelovi od jednog dijela, poboljšala iskorištenost materijala i smanjili troškovi proizvodnje.
U budućnosti, s kontinuiranim napretkom i inovacijama tehnologije, možemo očekivati da će se optimiziraniji proizvodni procesi široko koristiti u proizvodnji bespilotnih letjelica. Istovremeno, potrebno je ojačati osnovna istraživanja i razvoj primjene kompozitnih materijala kako bi se promovirao kontinuirani razvoj i inovacije tehnologije obrade kompozitnih dijelova bespilotnih letjelica.
Vrijeme objave: 18. novembar 2024.