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航空航天复合材料的未来是电动的

复合材料由悬浮在环氧树脂基质中的纤维组成——在航空航天工业中,它们通常是玻璃、碳或凯夫拉纤维。它们比传统的航空航天材料更轻,而且非常坚固、耐腐蚀,可以承受较大的温度变化和暴露于恶劣天气,并且可以制成几乎任何需要的形状。

有了所有这些优势,决定使用复合材料应该是一个明智的选择,除了一件事:可靠地生产成品零件所需的复杂制造过程使它们非常昂贵。

它们是在模具中生产的,该过程需要对压力和温度进行非常严格的控制,这些压力和温度会随时间变化。

用非常简单的术语来说,预浸渍基础纤维片与树脂一起被称为“预浸料”,被放置在加热的模具中。当预浸料开始熔化并变得粘稠时,将上半模向下移动以施加 cons随着板材逐渐符合模具轮廓而产生的瞬时负载。由于预浸料/模具接触面积在过程中不断变化,因此必须仔细控制该力以确保适当的热传递。

一旦模具完全闭合,预浸料开始固化和硬化,它也会膨胀.但负载必须保持恒定,因此驱动力必须逐渐减小,直到达到最终尺寸。在那一点上,压力机必须停止并保持位置,在化学固化过程完成时不允许材料进一步膨胀。

这种控制水平是非常难以通过传统的液压机系统获得的依靠物理压力调整和机械停止来进行工艺改变。

实现这种控制所需的液压系统很昂贵,因此它们生产的零件也很昂贵。

对于由以下部件组成的系统来说,这种应用很自然可编程电c 伺服压力机和一个控制器,可以实时监控温度、压力和位置传感器输入,并即时进行调整,以将流程保持在预先定义的可接受范围内。

与液压系统响应阀门开闭的突然启动和停止相比,全电动伺服系统不仅控制水平更加精确,运动本身也非常平稳。

全电动伺服压力机解决方案还具有其他几个优势。一个主要问题是清洁度,因为不存在泄漏和污染复合材料的液压油。

可编程性还有助于零件之间的快速转换,几乎不需要或不需要机械调整。

电动压力机/执行器更节能,因为与必须持续运行的液压动力装置不同,它们仅在实际执行工作时才消耗电力。最后,所有力、温度和位置数据生成可以捕获并保存过程中产生的数据,以满足质量控制和产品文档要求。

当今,许多电子伺服控制系统用于生产航空复合材料。由于生产能够处理大型零件的系统需要实时协调多个压力机/致动器的同时移动,因此大多数是仅限于相对较小零件的单压力机系统。

其实这不是机械问题,而是处理能力和控制软件的问题。

一种解决方案是为 Promess UltraPRO 控制开发的联合轴技术,该技术将多个压力机/执行器连接在一起并像它们一样命令它们,同时单独监控和控制每个压力和位置。

这项技术使由多个电动伺服压力机/致动器驱动的大型压力机成为几乎任何尺寸的航空航天复合材料的实用解决方案。

有人曾经说过“未来是电动的”。他们说这话时可能并没有考虑航空复合材料。但是,凭借当今存在的电动伺服压力机系统技术,该声明仍然可能是预言性的。

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