Олекотени рамки за самолети вече могат да бъдат произвеждани и асемблирани от изцяло роботизирани системи

Изследователи от Института Фраунхофер за производствени технологии и усъвършенствани материали (IFAM) в гр. Щаде са конструирали демонстрационен роботизиран комплекс за 3D печат и предварително асемблиране на детайли от подсилени с въглеродни влакна пластмаси (CFRP) на базата на термопласти.

Технологията е част от проекта OSFIT (One Shot Fully Integrated Thermoplastic Frame) за разработката на метод за адитивно производство на изцяло интегрирани термопластични рамки за авиационната индустрия в един етап, по който IFAM си сътрудничи с Лайбницкия институт за композитни материали към Техническия университет в Кайзерслаутерн (IVW) и няколко други научни и академични организации.

Проектът е финансиран от Федералното министерство на икономиката и опазването на климата, а наскоро въведените в аероконструирането олекотени полимерни рамки, които подсилват фюзелажа на самолетите в напречна посока, представляват сериозна крачка за бранша напред към кръговата икономика. Те могат да бъдат подлагани на повторно формоване чрез нагряване, дори след първоначалното им втвърдяване, което ги прави много по-лесни за ремонт и рециклиране в сравнение с конвенционалните им аналози.

Занапред тези ключови за авиацията на бъдещето детайли ще могат да бъдат произвеждани напълно автоматизирано и много по-рентабилно благодарение на интелигентни и прецизни роботизирани системи, подобни на разработеното от немските инженери демонстрационно решение. В резултат от усилията на технологичния консорциум е създадена производствена установка за 3D принтиране на рамките, виртуално измерване на отстоянията между тях и покритието на самолета и автоматизирано съединяване на повърхностите чрез запълване на контактните зони с помощта на робот. Иновативната монтажна технология отново е базирана на триизмерен печат.

За целта повърхността на термопластичния детайл повторно се разтопява, за да бъде съединена с покритието, което компенсира допуските при асемблиране и дава изключителна здравина на корпуса на летателния апарат. Автоматизирането на процеса прави производството и монтажа не само много по-бързи, но и значително по-точни, лесни и с устойчиво високо качество. След виртуално измерване на монтажните отвори и позиции, роботизираният манипулатор прецизно дозира необходимия за изработка на съединителния елемент материал посредством системата за адитивно производство директно върху рамката. Така готовият детайл може да бъде монтиран към фюзелажа, а безупречното им съединяване се гарантира от крепежните елементи, произведени специално за конкретния самолет с помощта на роботизираната система.

Ключови думи: Fraunhofer IFAM   Институт Фраунхофер   OSFIT   роботика   3D печат   авиационна индустрия  

Област: Роботика