Laboratorium Angkatan Udara Inovasi Produksi Saluran Masuk Mesin dengan Preform Benang & Alat Cetak Perubahan Fase
Kredit Foto: Air Force Research Laboratory
Pada Maret 2020, Laboratorium Riset Angkatan Udara (AFRL; Dayton, Ohio, AS) mengumumkan bahwa Divisi Teknologi Manufaktur dan Industri telah bekerjasama dengan Cornerstone Research Group (Dayton), A&P Technology (Cincinnati, Ohio, AS) dan Spintech LLC (Xenia, Ohio, AS) pada penelitian untuk mengukur manfaat mengganti proses manufaktur warisan dengan proses baru untuk pembuatan saluran masuk mesin berukuran 11 kaki, berbentuk S, untuk sistem pesawat tanpa awak. Salah satu tujuan yang dinyatakan program ini adalah untuk memahami manfaat biaya bagian dan waktu produksi dari memperkenalkan solusi alat pemrosesan dan baru.
Kredit Foto: Air Force Research Laboratory
Saluran masuk mesin — bagian pipa berongga pesawat yang memastikan aliran udara halus ke mesin pesawat — sebelumnya diproduksi dengan menerapkan prepreg komposit secara tangan pada mandrel logam banyak bagian. Mandrel dan bahan kemudian akan dicuring dalam autoklaf.
Dalam proses baru, serat karbon kering diterapkan, menggunakan proses overbraid otomatis A&P Technology, ke mandrel yang terbuat dari alat Smart Tooling polimer memori bentuk (SMP) Spintech. Preform yang dihasilkan diinfus dengan epoksi rendah biaya melalui vacuum-assisted resin transfer molding (RTM).
Dalam proses Smart Tooling (lihat video di bawah, atau demonstrasi produk di sini), setelah serat karbon kering diterapkan pada alat polimer kaku, kantong vacum ditempatkan di luar dan melalui tengah berongga alat. Bagian ditempatkan dalam oven di mana resin dipanaskan diterapkan di bawah tekanan, dan kemudian dicuring. Setelah post-cure, alat Smart Tooling dibawa ke suhu elastisnya, di mana titiknya dapat dengan mudah diekstrak dari bagian komposit yang selesai, direformasi, dan kemudian didinginkan untuk mengakibatkan bahan kembali padat untuk digunakan kembali.
Karena kompleksitas geometris saluran masuk mesin, beberapa iterasi diharapkan untuk pengoptimalan pengaturan proses overbraiding untuk meminimalkan kerutan bahan komposit, menghasilkan empat saluran masuk mesin total untuk dibandingkan dengan biaya dan waktu produksi bagian warisan. Arsitektur dominan yang digunakan dalam preform adalah QISO triaxial braid A&P.
Tujuan keseluruhan program adalah pengiriman saluran masuk mesin akhir ke pemerintah AS untuk integrasi ke dalam program desain dan manufaktur rangka badan Direktorat Sistem Penerbangan, dengan pengujian lebih lanjut dari struktur yang dilakukan oleh Divisi Kendaraan Penerbangan.
