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NCC总投资3670万英镑助力复合材料制造业在一系列市场上的发展

2020-03-04 10:436090


英国布里斯托尔(Bristol, U.K.)复合材料中心(NCC)
 
  英国复合材料中心(NCC,英国布里斯托尔Bristol, U.K.)于2月28日星期五举行活动,庆祝该中心增加9948平方米的厂房和10项先进的数字制造技术的投资。
 
  这项投资是名为iCAP的数字化能力学习计划的一部分,该计划总投资3670万英镑,投资10项根据NCC规范量身定制的技术,目的是加快复合材料制造业在一系列市场上的发展。iCAP计划由航空航天技术研究所(ATI,Cranfield,英国),Local Enterprise Partnership协会和High Value Manufacturing Catapult(Solihull, U.K.)公司提供资金支持。
 


使用NCC新的包覆成型单元生产的包覆成型碳纤维部件
 
  NCC工程和制造主管Rich Hooper说:“我们的任务是将复合材料技术从学术研究领域培育到生产环境中。”
 
  为此,在过去两年中,由NCC工程师、研究人员、软件架构师、机器人专家和纺织专家组成的团队一直在探索数字技术如何使复合材料零件更易于设计,并提高生产速度和降低成本。
 
  航空航天部门是复合材料高产出需求的重要驱动力。根据NCC的说法,使用目前劳动密集型的技术,制造商每月只能生产6对机翼——未来单通道飞机可能需要的生产速度是每月100对。NCC是空客“明日之翼 Wind of Tomorrow”计划的合作伙伴,该计划的目标是开发一种商用飞机机翼结构的高产出制造工艺,涉及更多的自动化、更少的零件、更好的零件集成、更快的生产周期、新品导入(NDI)和装配。
 


NCC的新试验线
 
  NCC的新设备包括一条新的试飞线,将用于”明日之翼”。高速沉积系统由两个巨大的工业机器人组成,它们可以自动完成机翼的生产过程。这些机器人分别重45吨和24吨,以毫米级精度测量、切割、起吊和放置碳纤维织物(“铺层”)。5米宽的复合材料带,长达20米,可以一次精确操作就完成铺层,可能将所需的织物组件数量从10万个左右减少到150个,并将机翼生产时间从一周缩短到一天。
 
  一旦铺层完成,机翼就被真空包裹,并移入一个新的20米长的烤箱中,烤箱配有大型树脂灌注罐。机翼在180℃的烤箱中8小时内完成固化。
 
  NCC的新技术不仅有助于重新思考飞机机翼是如何制造的,而且有助于弥合从建筑到石油和天然气等一系列市场的学术研究和产业化之间的差距。
 
  NCC席执行官理查德?奥尔德菲尔德(Richard Oldfield)表示:“对10种新的的复合材料能力的投资将使我们能够为未来的飞机开发机翼和发动机,并研究新的技术来定义我们生产和储存能源的方式以及改变我们建造基础设施的方式。”。
 
  他补充道:“去年会员人数翻了一番,而且非传统行业的会员人数也翻了一番。这真的很令人兴奋……确实发现了极好的机会。”
 
  其他技术包括来自Eurocarbon(荷兰锡塔德Sittard, Netherlands)的欧洲大的圆形编织机,它能自动编织多达288股高强度碳纤维,为管道或飞机螺旋桨等产品创建中空的三维形状(或几何图形)。
 
  Engel(Schwertberg, Austria 奥地利)提供的一个新的覆膜成型单元具有1700吨的水平压力,注射筒温度/压力高达420°C和2000 巴,注入体积高达6400立方米。覆膜成型机的目标是能实现复合材料组件的大规模生产。
 
  NCC席技术官恩里克·加西亚(Enrique Garcia)表示:“复合材料覆膜成型技术特别允许快速制造网状结构热塑性复合材料。它将层压板热成型和聚合物注射成型结合在一个自动化过程中,因此结合了高强度和集成复杂设计特征的结构组件能够在非常短的周期内就生产出来。”
 
  超声波无损检验NDI由两个机器人协同工作完成。
 
  对于零件的无损检测(NDI),NCC利用两个3米高的机器人协同工作,通过高压水射流发射超声波扫描零件。然后,系统测量声音通过部件所用的时间,提醒操作员任何异常情况。
 
  NCC的新技术还包括一个自动预成型单元、一个Coriolis Composites(法国奎文Queven, France)C5自动纤维铺设(AFP)龙门机器人和一个Electoimpact(美国华盛顿州穆基尔托Mukilteo,?Wash., U.S.)AFP(自动纤维铺设)/ATL(自动胶带铺设)机。
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