Antich & Sons Merevolusi Produksi Preform Komposit Tenun 3D dengan Teknik Spinning Benang Baru
Produsen kain Antich and Sons (Huddersfield, Inggris) telah mencapai perubahan langkah dalam kemampuan manufaktur untuk menghasilkan preform tenun 3D lapis jadi untuk komposit canggih yang digunakan di penerbangan dan otomotif melalui proyek pionir dengan Advanced Manufacturing Research Centre (AMRC, Catcliffe, Inggris) Universitas Sheffield.
Kemampuan canggih Antich and Sons adalah hasil akhir proyek FABFORM, proyek tiga tahun yang dilakukan dengan AMRC dan didanai oleh Innovate UK, yang berfokus pada mengembangkan metode tambahan yang diperlukan untuk menciptakan preform bentuk hampir net yang stabil dengan ketebalan variabel. Preform ini reportedly akan memungkinkan penggunaan bahan yang efisien dalam komponen, memastikan ukuran dan bentuk yang benar untuk masuk ke cetakan yang digunakan untuk injeksi resin matriks komposit, serta memfasilitasi penanganan dan transportasi yang lebih mudah dan kuat.
Kepala penelitian dan pengembangan perusahaan, Andy Smith, mengatakan perkembangan dalam stabilisasi dan pemotongan preform serat karbon tenun 3D dengan ketebalan seragam dan variabel adalah pencapaian yang signifikan untuk perusahaan berbasis Huddersfield, menggerakkannya di luar kemampuan manufaktur terdepan saat ini.
"Metode ketebalan variabel, stabilisasi dan pemotongan yang dikembangkan untuk bahan tenun 3D dalam FABFORM memungkinkan langkah yang signifikan ke atas rantai nilai," kata Smith. "Ini membawa Antich dari pembuat kain menjadi produsen preform komposit canggih yang siap untuk langkah berikutnya dalam proses manufaktur."
Smith mencatat bahwa pengembangan proses kunci yang diperlukan untuk mengubah kain tenun 3D menjadi preform 'siap cetak' masih belum matang dalam rantai pasokan Inggris. Dia mengatakan perkembangan baru oleh Antich and Sons membawa nilai besar bagi pasar dengan memajukan teknologi manufaktur, meningkatkan performa produk dan menyederhanakan kemampuan produksi.
"Di masa lalu, preform tenun 3D sulit disiapkan untuk operasi cetak dan juga rentan terhadap kerusakan saat ditangani dan dipotong," kata Smith. "Oleh karena itu, kami merasa penting bahwa, sebagai pembuat kain, kami mengembangkan teknologi baik selama maupun setelah penenunan untuk menyediakan preform stabil jadi yang dapat dengan mudah digunakan oleh pengguna akhir."
"Kemampuan untuk mengakses fasilitas kelas dunia di University of Sheffield AMRC adalah bantuan besar dalam mengambil pendekatan ilmiah untuk mengevaluasi, memilih dan menguji teknologi yang tepat serta mengembangkan proses pada skala industri, peralatan canggih."
Chris McHugh, manajer pengembangan serat kering di AMRC Composite Centre, mengatakan perkembangan yang dicapai melalui FABFORM mendukung penciptaan produk yang lebih kompetitif yang lebih ringan, lebih kaku dan lebih kuat, serta membantu mendiversifikasi aliran pendapatan, menciptakan pekerjaan baru dan meningkatkan basis keterampilan dalam komposit.
Dia menambahkan: "Kemitraan antara AMRC dan Antich and Sons telah memanfaatkan teknologi canggih dan pengalaman gabungan yang tersedia untuk memajukan kemampuan preforming tenun 3D untuk manufaktur Inggris. Hasil dari proyek ini memiliki potensi untuk menghasilkan bisnis baru yang signifikan dan ekspor yang kuat untuk Inggris, dalam aplikasi manufaktur bernilai tinggi lintas sektor termasuk pasar ekspor yang kuat di otomotif dan penerbangan."
Smith mengatakan FABFORM telah menjadi "langkah pertama yang luar biasa" dalam mengintegrasikan teknologi kunci seperti penyingkatan ketebalan, stabilisasi dan pemotongan tepi yang secara mekanis mengubah kain 3D menjadi preform yang dapat digunakan untuk operasi cetak komposit.
Dia mengatakan pengetahuan dari proyek ini telah dikembangkan dengan menyelidiki berbagai teknik stabilisasi preform dan menilai secara kuantitatif performanya melalui berbagai metode uji seperti uji rontok tepi dan uji geser bingkai gambar, untuk menyebut beberapa. Ini diikuti oleh perbandingan berbagai metode pemotongan preform termasuk laser, pemotongan air jet dan metode ultrasonik.
"Kemampuan untuk menyediakan preform canggih dan siap pakai membuka jalan baru untuk pengembangan alternatif struktur dan bahan kompleks di pasar Inggris, memungkinkan penciptaan produk yang lebih kompetitif," kata Smith menambahkan. "Peluang masa depan di pasar seperti energi terbarukan (daun turbin angin), rel (struktur badan), pengolahan industri dan pertahanan akan memberikan manfaat jangka panjang bagi sektor komposit Inggris yang lebih luas."
Dengan lebih dari sepuluh tahun keahlian dalam penelitian dan pengembangan komposit, di area seperti komposit matriks polimer (PMC) dan komposit matriks alumunium (AMC), Antich and Sons mengatakan terus mendorong bisnis maju ke aplikasi baru untuk teknologi penenunan.
Perusahaan telah mendapatkan satu mesin penenunan 3D rapier tunggal dari Lindauer Dornier GmbH (Lindau, Jerman), termasuk platform Horizontal Take-Off (HTO) yang dikatakan menjadi yang pertama jenisnya di Inggris. Platform HTO ini memungkinkan tarik kain yang berkelanjutan dari mesin dalam konfigurasi horizontal lurus, bukan di sekitar roller, yang kunci untuk menghindari distorti pada kain tebal, dan membentuk dasar untuk teknik pemisahan lapis yang memfasilitasi ketebalan variabel, kata perusahaan. Kemampuan untuk pembuatan prototipe resin transfer molding (RTM) juga telah ditambahkan untuk mempercepat siklus pengembangan.
Antich and Sons berniat untuk menampilkan di Advanced Engineering dan JEC World ketika konferensi kembali.
