Electroimpact, Toray, dan Janicki Mempercantik Manufaktur Berkecepatan Tinggi Bagian Komposit Termoplastik Besar
Pengembangan bersama antara Electroimpact (Mukilteo, Wash., AS), Toray Advanced Composites (Morgan Hill, Calif., AS) dan Janicki Industries (Sedro-Woolley, Wash., AS) dikatakan telah mencapai lompatan besar dalam manufaktur berkecepatan tinggi bagian komposit termoplastik besar. Proyek telah mengarah pada pengembangan teknologi pemrosesan otomatis dan hemat biaya yang dapat memproduksi bagian termoplastik skala besar pada kecepatan penyetoran hingga 4.000 inci (100 meter) per menit.
Peralatan penempatan serap otomatis (AFP) berkecepatan tinggi dari Electroimpact telah ditingkatkan untuk memproses material termoplastik dengan sistem pemanasan Laser Variabel Ukuran Spot. Sistem ini menggunakan rentang suhu pemrosesan yang luas untuk kontrol proses yang kuat di seluruh tow individual untuk menampung kontur yang tajam sambil memungkinkan bagian komposit termoplastik dapat diperbaiki selama penyelarasan AFP, sehingga mengurangi risiko limbah selama pembuatan bagian.
Mitra menyatakan bahwa kecepatan pemrosesan hingga 4.000 IPM (100 meter per menit) telah dicapai dengan tingkat tempel ringan atau berat untuk menjamin geometri bagian. "Ketika kemajuan ini digabungkan dengan keandalan AFP yang ditingkatkan, pemeriksaan real-time dalam proses dan interval pemeliharaan, pemrosesan AFP 4.0 yang dihasilkan meningkatkan produktivitas saat ini empat hingga enam kali," kata Michael Assadi, engineer utama di Electroimpact.
Untuk memaksimalkan efisiensi produksi, penyelarasan AFP terbentuk langsung pada sistem alat penyelarasan bebas autoclave (OOA) yang dipanaskan, yang dirancang oleh Janicki Industries, yang kemudian dikonsolidasikan sepenuhnya in-situ, mencapai siklus proses termal lengkap dalam kurang dari satu jam. Sistem alat dirancang untuk skalabilitas untuk menampung bagian yang terlalu besar untuk aplikasi press panas tradisional dan dikatakan mencapai waktu siklus yang jauh lebih cepat dibanding autoclave suhu tinggi.
"Kunci teknologi ini adalah laju pemanasan dan pendinginan yang cepat dengan keseragaman tepi-ke-tepi selama proses," menyatakan Todd Chace, direktur riset dan pengembangan di Janicki, "Konsolidasi lengkap di bawah tekanan kantong vakum saja [VBO] dicapai dengan mengontrol tahap kunci leleh, aliran dan kristalisasi dengan kontrol suhu yang presisi."
Tape unidireksional Toray Cetex TC1225 PAEK leleh rendah (LMPAEK) dari Toray Advanced Composites dipilih untuk mengoptimalkan pemrosesan lebih lanjut. Terdapat bukti menunjukkan tingkat impregnasi terbaik kelasnya, TC1225 LMPAEK memungkinkan produksi bagian berkualitas tinggi yang konsisten sambil juga menghilangkan kebutuhan untuk membasahi ikatan serat selama siklus konsolidasi, dikatakan memungkinkan pemrosesan OOA dengan porositas hampir nol. Digabungkan dengan suhu pemrosesan yang relatif rendah dibanding sistem berbasis PAEK lainnya, Toray Cetex TC1225 LMPAEK juga memungkinkan kecepatan penyelarasan yang lebih cepat sambil mencapai properti mekanis yang sebanding.
"Secara individual, masing-masing teknologi ini mewakili langkah maju dalam pemrosesan komposit termoplastik. Ketika digabungkan, lompatan besar dalam pembuatan bagian skala besar dan cepat dicapai, yang menekankan pentingnya kolaborasi di seluruh rantai nilai untuk mempercepat adopsi komposit termoplastik ke industri," menutup Steve Cease, VP teknologi dan pemasaran strategis di Toray Advanced Composites.
