Brained preforms memenuhi phase-change tooling

Kredit Foto:Laboratorium Penelitian Angkatan Udara

Pada bulan Maret 2020, Laboratorium Penelitian Angkatan Udara (AFRL; Dayton, Ohio, AS) mengumumkan bahwa Divisi Teknologi Industri dan Manufakturnya telah bermitra dengan Cornerstone Research Group (Dayton), A&P Technology (Cincinnati, Ohio, AS) dan Spintech LLC (Xenia , Ohio, AS) pada penelitian untuk mengukur manfaat penggantian proses manufaktur lama dengan proses baru untuk fabrikasi saluran masuk engine berbentuk S sepanjang 11 kaki untuk sistem pesawat tak berawak. Salah satu tujuan yang dinyatakan dari program ini adalah untuk memahami biaya bagian dan manfaat waktu produksi dari memperkenalkan solusi perkakas dan pemrosesan yang baru.

Kredit Foto:Laboratorium Penelitian Angkatan Udara

Saluran masuk—bagian pesawat yang berbentuk tabung berongga yang memastikan aliran udara lancar ke dalam mesin pesawat—sebelumnya dibuat dengan menerapkan prepreg komposit dengan tangan ke mandrel baja multi-bagian. Mandrel dan material kemudian akan diawetkan dalam autoklaf.

Dalam proses baru, serat karbon kering diterapkan, menggunakan proses overbraid otomatis Teknologi A&P, ke mandrel yang terbuat dari perkakas polimer memori bentuk (SMP) Smart Tooling Spintech. Bentuk awal yang dihasilkan diresapi dengan epoksi berbiaya rendah melalui pencetakan transfer resin (RTM) yang dibantu vakum.

Dalam proses Perkakas Pintar (lihat video di bawah, atau demonstrasi produk di sini), setelah serat karbon kering diterapkan ke alat polimer kaku, kantong vakum ditempatkan di sekitar bagian luar dan melalui bagian tengah alat yang berlubang. Bagian ditempatkan dalam oven di mana resin dipanaskan diterapkan di bawah tekanan, dan kemudian disembuhkan. Setelah perawatan, alat Smart Tooling dibawa ke suhu elastisnya, di mana pada titik itu alat dapat dengan mudah diekstraksi dari bagian komposit yang sudah jadi, dibentuk ulang, dan kemudian didinginkan untuk memadatkan material lagi untuk digunakan kembali.

Karena kompleksitas geometris saluran masuk, beberapa iterasi diharapkan untuk optimalisasi pengaturan proses overbraiding untuk meminimalkan kerutan material komposit, menghasilkan empat saluran saluran masuk total untuk dibandingkan dengan biaya dan waktu produksi bagian lama. Jalinan triaksial QISO A&P adalah arsitektur dominan yang digunakan dalam bentuk awal.

Tujuan program keseluruhan adalah pengiriman saluran masuk akhir ke pemerintah AS untuk diintegrasikan ke dalam program desain dan manufaktur badan pesawat Direktorat Sistem Dirgantara, dengan pengujian lebih lanjut terhadap struktur yang dilakukan oleh Divisi Kendaraan Dirgantara.