Electroimpact, Toray, Janicki memajukan teknologi untuk pembuatan suku cadang termoplastik skala besar yang cepat
Pengembangan bersama antara Electroimpact (Mukilteo, Wash., AS), Toray Advanced Composites (Morgan Hill, California, AS) dan Janicki Industries (Sedro-Woolley, Wash., AS) dilaporkan telah mencapai lompatan maju dalam kecepatan tinggi pembuatan bagian komposit termoplastik besar. Proyek ini telah menghasilkan pengembangan teknologi pemrosesan otomatis dan hemat biaya yang dapat memproduksi suku cadang termoplastik skala besar dengan laju pengendapan berkecepatan tinggi hingga 4.000 inci (100 meter) per menit.
Peralatan penempatan serat otomatis (AFP) berkecepatan tinggi dari Electroimpact telah ditingkatkan untuk memproses bahan termoplastik dengan sistem pemanas Laser Ukuran-Variabel. Sistem ini menggunakan berbagai macam suhu pemrosesan untuk kontrol proses yang kuat di seluruh derek individu untuk mengakomodasi kontur yang parah sekaligus memungkinkan komponen komposit termoplastik dapat diperbaiki selama layup AFP, sehingga mengurangi risiko pemborosan selama pembuatan komponen.
Mitra mencatat bahwa kecepatan pemrosesan hingga 4.000 IPM (100 meter per menit) telah dicapai dengan tingkat tack ringan atau berat untuk menjamin geometri bagian. “Ketika kemajuan ini digabungkan dengan peningkatan keandalan AFP, dalam proses, inspeksi waktu nyata, dan interval pemeliharaan, pemrosesan AFP 4.0 yang dihasilkan meningkatkan produktivitas saat ini sebesar empat hingga enam kali lipat,” kata Michael Assadi, chief engineer di Electroimpact.
Untuk memaksimalkan efisiensi produksi, layup AFP dibentuk langsung ke sistem perkakas layup out-of-autoclave (OOA), yang dipanaskan, direkayasa oleh Janicki Industries, yang kemudian dikonsolidasikan sepenuhnya in-situ , mencapai siklus proses termal lengkap dalam waktu kurang dari satu jam. Sistem perkakas ini dirancang untuk skalabilitas guna mengakomodasi suku cadang yang terlalu besar untuk aplikasi pres panas tradisional dan dikatakan mencapai waktu siklus yang jauh lebih cepat daripada autoklaf suhu tinggi.
“Kunci dari teknologi ini adalah laju pemanasan dan pendinginan yang cepat dengan keseragaman tepi-ke-tepi di seluruh proses” kata Todd Chace, direktur penelitian dan pengembangan di Janicki, “Konsolidasi lengkap di bawah tekanan hanya kantong vakum [VBO] dicapai dengan mengontrol tahapan utama pencairan, aliran, dan kristalisasi dengan kontrol suhu yang tepat.”
Pita satu arah Toray Cetex TC1225 low melt PAEK (LMPAEK) dari Toray Advanced Composites dipilih untuk lebih mengoptimalkan pemrosesan. Terbukti menunjukkan tingkat impregnasi terbaik di kelasnya, TC1225 LMPAEK memungkinkan produksi suku cadang berkualitas yang sangat konsisten sekaligus menghilangkan kebutuhan untuk membasahi bundel serat selama siklus konsolidasi, yang dilaporkan memungkinkan pemrosesan OOA dengan porositas mendekati nol. Dikombinasikan dengan suhu pemrosesan yang relatif rendah jika dibandingkan dengan sistem berbasis PAEK lainnya, Toray Cetex TC1225 LMPAEK juga memungkinkan kecepatan layup yang lebih cepat sekaligus mencapai sifat mekanik yang sebanding.
“Secara individual, masing-masing teknologi ini mewakili langkah maju dalam pemrosesan komposit termoplastik. Ketika digabungkan, lompatan besar dalam skala besar, fabrikasi suku cadang yang cepat tercapai, menggarisbawahi pentingnya kemitraan di seluruh rantai nilai untuk memajukan adopsi komposit termoplastik ke dalam industri,” tutup Steve Cease, VP teknologi dan pemasaran strategis di Toray Advanced Composites .
