Enstiti franse nan soude (IS) gwoup gen plis pase 100 ane eksperyans nan soude metal ak se kounye a vin yon lidè nan soude materyèl konpoze tèrmoplastik. IS Group devlope" dinamik soude endiksyon" pwosesis, ki te itilize yo konekte fib kabòn / polyetherketoneketone (PEKK) unidirectional senti stringers ak po fuselage nan ayewospasyal tèrmoplastik pwojè a demonstrasyon konpoze nan èrbus&STELIA Aerospace.
Malgre siksè nan pwosesis sa a, pa gen okenn susceptor nan koòdone a, se konsa gen limit nan pèfòmans nan reyon nan stringers yo estokaj ak chofaj mondyal la nan panno yo miray yo. Susceptor a se materyèl la mete ant de objè yo estokaj nan jwenti a konpoze tèrmoplastik soude, ak materyèl la chofe pa bobin nan endiksyon nan jwenti a soude. Susceptor a kapab yon kò kondiktif chofe pa rezistans oswa yon kò mayetik chofe pa isterèz. Li fonn baz la nan koòdone nan soude ak près baz la ansanm yo fòme yon wo-fòs jwenti soude. Susceptor yo itilize pou soude endiksyon nan konpoze tèrmoplastik te orijinèlman yon ekran metal oswa kadriyaj, pafwa enpreye ak polymère.
IS Group te etabli yon patenarya ak Arkema, yon founisè nan materyèl tèrmoplastik, pou devlope ansanm epi jwenn yon teknoloji patante ki rele soude solisyon inovasyon.
Baz la nan solisyon soude inovatè
Baz la nan solisyon inovatè soude se itilize nan susceptor yo chofe koòdone nan soude, men sa a se yon mobil susceptor ki konekte nan tèt la soude. Susceptor a pèmèt pwosesis la parfe lokalize zòn nan chofaj nan soude a, ak tèt la soude ak susceptor a se mobil, kidonk pa gen okenn rezidi nan koòdone a epi yo pa pral entèfere ak pèfòmans nan estrikti a soude. Nan iterasyon yo byen bonè nan soude endiksyon, susceptor a may metal rete nan soude a, men sa a pa t 'rezilta a vle. Depi fib kabòn nan laminates ayewospasyal òdinè se kondiktif, dènye teknoloji a te kapab elimine susceptor la, ki pèmèt tou itilize materyèl fib kabòn kòm susceptor la.
Yon lòt karakteristik nan solisyon an soude inovatè se itilize nan yon matris pi thermoplastic oswa yon kouch ki gen kontni fib ki ba nan koòdone nan soude ogmante likidite résine. Tanperati k ap fonn ak viskozite nan kouch koòdone a ka ajiste, epi li kapab tou fonksyonalize pou bay konduktivite oswa izolasyon pou anpeche korozyon elektrik, tankou korozyon elektrik ant fib kabòn ak aliminyòm oswa asye.
Rezilta solisyon inovatè soude yo
Koyefisyan jwenti solisyon sa a se 80% ~ 90%. Koyefisyan jwenti a koresponn ak fòs soude a epi li itilize pou metal, plastik ak materyèl konpoze. Nan yon tès taye sèl-janm sou de plak pre-geri soude ansanm lè l sèvi avèk solisyon sa a, 80% a 90% nan pèfòmans nan soude, plak la referans otoklav te jwenn. Tès sa yo te itilize senti unidirectional ki fèt ak fib kabòn Hextow AS7 ak Arkema Kepstan 7002 PEKK.
Soude solisyon inovatè yo ka itilize pou soude nenpòt kalite substra: PE, PA, PEKK, PEEK ak kabòn, vè oswa aramid fib ranfòse konpoze tèrmoplastik. Anplis, konpozan ak gri kwiv kapab tou soude pou anpeche zèklè, ki se kle nan fabrike nan estrikti ayewospasyal. Se desen an nan solisyon an soude inovatè konplètman otomatize, ak tèt la soude monte sou yon robo bra robotik 6-aks.
Soudi kontwòl tanperati
Yon pwoblèm komen nan mayo may metal lè sibi yon jaden mayetik se distribisyon an tanperati inegal nan pati yo soude. Solisyon an kontwole sa a lè l sèvi avèk yon susceptor fonn koòdone nan soude, lè l sèvi avèk yon piromèt lazè sans tanperati a, ki aktyèlman mezire kwen nan susceptor la ki sòti bò la. Se poutèt sa, tanperati egzak la nan koòdone a ka li te ye. Refwadisman metòd yo itilize tou pou ede kontwole tanperati a epi asire ke materyèl tèrmoplastik la ka konplètman kristalize pandan tout pwosesis soude a.
Stringer tès soude po
STELIA, yon sipòtè de èrbus, se youn nan premye kliyan yo pou pwosesis soude endiksyon sa a. IS Group ak Arkema te fè yon etid espesyal pou STELIA, soude 7 kouch kabòn / PEKK stringers a 14 kouch po ak kouvri yo ak gri kwiv yo anpeche grèv zèklè. Objektif final la se soude yon estrikti ki gen yon longè 30 mèt, yon liy dwat ak yon seksyon doub koube. Konpozan yo fèt ak 194 gsm tep unidirectional ki gen ladan Tenax HST45 fib kabòn ak Kepstan 7002 PEKK. STELIA presize yon soude omojèn ak pwopriyete mekanik ki pi gran pase 85% nan materyèl referans geri pa otoklav la, ak pwopriyete yo tèmik oswa mekanik nan Aderend a pa pral degrade. STELIA egzije tou pou devlopman yon pwosesis solid pou chanje epesè aderans lan. IS Group fè tès chimik ak tès pèfòmans sou konpozan soude.
IS Group ak Arkema yo te kapab satisfè kondisyon STELIA&# 39 a, akonplisman pi gran pase 85% nan yon sèl-janm taye lenn ak pèfòmans fòs taye entèrlaminèr konpare ak Plastifye a referans geri pa otoklav. Pa gen okenn gaye oswa degradasyon nan Plastifye nan eleman oswa kadriyaj pwoteksyon zèklè. Sèlman enpèfeksyon an se vitès la. STELIA mande pou vitès la soude yo dwe pi gran pase oswa egal a 1 m / min. Kounye a, vitès solisyon sa a se 0.3 mèt pou chak minit. An tèm de epesè nan materyèl la baz ki ka soude, epesè a tipik nan estrikti ayewospasyal ka soude, ak 5 mm pati epè ka soude nan yon baz 5 mm.
Opòtinite teknik ak defi
IS Group ak Arkema se ko-pwopriyetè teknoloji inovatè solisyon soude e yo te pwoteje teknoloji a atravè yon dosye patant serye, ki deja gen ladan senk aplikasyon pou patant franse ak entènasyonal yo. Ka solisyon an soude inovatè dwe itilize ak nenpòt matris konpoze tèrmoplastik, ak IS Group ap demontre teknoloji a nan yon plan pou kolabore ak konpayi Ewopeyen yo ak Ameriken yo. Pou Arkema, konsantre a se sou PEKK, ki te fòme yon alyans estratejik ak Hexcel nan 2018 pou devlope senti kabòn / thermoplastik pou avyon nan lavni, ki konsantre sou bay kliyan ki gen pi ba pri ak pi vit pwodiksyon vitès. Kòm yon pati nan patenarya a, Lafrans pral etabli yon rechèch jwenti ak laboratwa devlopman.
Ero yo 13.5 milyon dola, 48-mwa trè otomatik ki fonksyone entegre pwojè konpoze pou estrikti adaptasyon se yon kontinyasyon nan alyans estratejik ki genyen ant Arkema ak Hexcel. Pwojè a pral optimize konsepsyon ak fabrikasyon materyèl yo itilize nan pwodiksyon pati konpoze yo nan lòd pou reyalize pri konpetitif. Li pral devlope tou yon pi efikas konpoze materyèl plasman / Layout teknoloji, osi byen ke yon nouvo sistèm ak kontwòl kalite sou entènèt yo rasanble pati final la pa soude. Aplikasyon sib gen ladan estrikti prensipal la nan avyon, pati estriktirèl nan endistri otomobil la, ak tuyaux nan endistri a lwil oliv ak gaz. Avantaj resiklabilite ak dirabilite yo bay nan materyèl tèrmoplastik yo enpòtan tou pou mache sa yo epi yo pral demontre ak quantifye nan pwojè a.
Konpare ak 2017, youn nan benefis ki solisyon inovatè soude ka bay se yon rediksyon nan plis pase 50% nan pouvwa a ki nesesè konpare ak pwosesis la soude endiksyon dinamik. Avèk endiksyon konvansyonèl, gwo pouvwa oblije chofe sifas la, men ak susceptors nan koòdone a, sifas la chofe se pi piti anpil ak enèji ki nesesè yo anpil mwens. Sa ede tou pou anpeche reyon stringer la vibre. Si chofaj twòp, li pral adousi materyèl la sou reyon an epi deplase fib yo la. Sepandan, toujou gen yon pwoblèm dissipation chalè. Pou fòm plat, kontwòl tèmik se trè senp, men kòm konpleksite nan fòm nan ogmante, li vin pi difisil. Koulye a, objektif prensipal la se kontinye devlope ak reyalize tipik-echèl po soude gwo bout bwa, ak konsantre a se toujou prezante teknoloji a nan nouvo plan devlopman avyon an.