PASSARO: Kokpit Komposit One-Shot, Out-of-Autoclave Pionir untuk Clean Sky 2
Proyek PASSARO (caPAbilities for innovative Structural and functional testing of AeROstructures) bertujuan untuk mengembangkan material multifungsi baru – yang mengintegrasikan isolasi kebisingan dan resistensi dampak energi tinggi – dan solusi inspeksi untuk kokpit komposit baru yang diproduksi dalam satu kali cetakan dan dilengkapi dengan teknologi out of autoclave (OOA) seperti konsolidasi in-situ komposit termoplastik dan infusi resin cair. Kokpit komposit ini dikembangkan oleh Airbus Defence and Space (Madrid, Spanyol) selama Clean Sky 1, berdasarkan pesawat C295. Proyek ini juga menargetkan otomatisasi proses manufaktur serta pendekatan pengujian baru berdasarkan konsep Industri 4.0 dan mengembangkan konsep ergonomi canggih yang mempromosikan kenyamanan pilot dan antarmuka manusia-mesin yang ditingkatkan.
Proyek PASSARO, bagian dari platform Airframe Clean Sky 2, dimulai pada Juli 2016 dengan durasi total 48 bulan. Ini terdiri dari sebelas mitra dari Portugal dan Spanyol yang bekerja sama erat dengan Airbus Defence and Space.
SUMBER: Clean Sky 2
Sinergi dengan proyek regional MOSHO Portugal
Banyak proyek Clean Sky 2 (CS2) berbagi sinergi dengan inisiatif anggota regional UE (misalnya, CORAC di Prancis). Proyek PASSARO telah memromosikan kegiatan komplementer dengan inisiatif R&D nasional Portugal. Proyek MOSHO (Solusi canggih untuk material dampak, perbaikan struktur aerokomposit, dan pemantawannya) melengkapi aktivitas PASSARO di mana beberapa mitra terlibat dan didukung oleh ADS (Airbus Defence and Space) sebagai koordinator Clean Sky 2 untuk Airframe ITD. Proyek ini akan mengembangkan dan mengintegrasikan solusi canggih untuk perbaikan struktur aerokomposit.
Gambar 3: Cakupan teknis proyek MOSHO SUMBER: https://www.cleansky.eu/commissioner-moedas-meets-passaro-at-isq
Robot kolaboratif PASSARO memotong waktu siklus lay-up tangan hingga 70%
Sebagai bagian dari tujuan proyek PASSARO untuk meneliti dan mengembangkan cara menggunakan robot kolaboratif dalam manufaktur komposit, proyek OPTIMAL mengembangkan solusi otomatis praktis dan biaya-efektif untuk menggantikan lay-up tangan tradisional, menggunakan bahan yang berkualifikasi.
Secara tradisional, manufaktur komponen komposit menggunakan prepreg adalah aktivitas yang dibuat tangan, tetapi langkah sedang diambil menuju otomatisasi. Selama dekade terakhir, beberapa solusi lay-up otomatis telah muncul untuk bagian dengan geometri relatif sederhana. Solusi ini seringkali cukup mahal, dan biasanya menuntut pabrik dirancang dari nol untuk instalasinya. Biasanya memerlukan lingkungan khusus dalam bentuk sel terisolir dengan sistem keselamatan khusus. Sebagai alternatif, robot kolaboratif (cobot) dapat diintegrasikan ke dalam alur kerja manufaktur yang ada untuk mengotomatisasi beberapa tugas dan meningkatkan produktivitas tanpa mengubah lingkungan sekitar secara drastis.
Robot industri cepat, kuat dan memiliki akurasi serta repeatabilitas yang luar biasa, tetapi dikembangkan hanya untuk mengoptimalkan hasil akhir. Dalam perbandingan, cobot lebih lambat, kurang akurat dan menangani beban yang lebih kecil, tetapi memiliki yang diperlukan untuk mengotomatisasi tugas sederhana, terutama bersama manusia, dengan biaya yang jauh lebih rendah. Cobot memiliki sensor beban yang mendeteksi dampak terkecil dan berhenti dengan aman.
Tujuan OPTIMAL saat mengembangkan teknologi cobot adalah untuk meningkatkan kapasitasnya sendiri, dan dari perusahaan lain, untuk menawarkan produk yang lebih dapat direproduksi, berkualitas lebih tinggi dalam jumlah besar dan dengan harga lebih rendah.
Dalam Work Package 10 proyek PASSARO, tiga langkah utama dikembangkan menggunakan robot kolaboratif:
- Pengambilan dan pengurutan ply, langsung dari pemotong ply otomatis;
- Pengupasan ply menggunakan sel khusus;
- Posisi dan penumpukan ply dalam cetakan.
Untuk mengimplementasikan kegiatan ini, sel dikembangkan yang menerima ply prepreg dari pemotong ply dan secara otomatis mengupas dan menumpuknya pada cetakan.
Robot kolaboratif yang digunakan untuk manufaktur komposit dalam proyek PASSARO. SUMBER: ISQ Group
Tugas posisi dan penumpukan diselesaikan oleh lengan robot menggunakan cangkir suction khusus untuk penanganan prepreg. Pengupas adalah mesin yang lebih kompleks, menggunakan udara terkompresi untuk mengupas prepreg, yang dilindungi oleh dua lapisan – biasanya satu plastik dan satu kertas, atau hanya dua plastik. Konsep pengupasan didasarkan pada fakta bahwa material yang berbeda cenderung bergetar pada frekuensi yang berbeda ketika stimulus yang sama diterapkan. Berbagai frekuensi getaran menghasilkan kantong udara antara prepreg dan lapisan penutup. Plate resonator menyesuaikan amplitudo getaran untuk material yang berbeda. Prototipe ini dapat mencapai tingkat pengupasan dengan keberhasilan hampir 100% untuk material tertentu dan akurasi penumpukan ± 0,5 mm, pada masing-masing dua derajat kebebasan di bidang cetakan, dan ± 0,1 derajat dalam rotasi.
Pendekatan modular yang diadopsi untuk sistem ini membuatnya independen dari dimensi ply. Lebar dicakupi dengan menambahkan modul pengupasan paralel lebih banyak dan panjang dengan menyesuaikan rentang pembukaan pengupas. Teknologi ini, dibandingkan dengan operator manusia, menawarkan peningkatan yang jelas dalam akurasi proses, repeatabilitas dan terutama waktu siklus, dengan pengurangan hingga 70%.
Penulis: Antônio Reis, Nicole Cruz, Marco Neves (OPTIMAL) dan Rúben Buelga Sanchez (ADS). Untuk informasi lebih lanjut, hubungi:
INEGI
Campus da FEUP
Rua Dr. Roberto Frias, 400
4200-465, Porto, Portugal
Tel: (+351) 229 578 710
Email: passaro@inegi.up.pt
