Nyheder

Home/Nyheder/Detaljer

Toray udvikler ny ud af autoklaveteknologi til CFRP

Toray annoncerede, at det lykkedes at udvikle en ny fremstillingsteknologi til CFRP, som den siger muliggør både forbedret dimensionsnøjagtighed og energibesparelser. Fremadrettet vil Toray yderligere modne denne nye teknologi og bredt implementere den til hovedsageligt flyapplikationer, der konstant kræver højere produktivitet og flere energibesparelser. Desuden forventes denne teknologi også at gavne biler og generelle industrielle applikationer og vil bidrage til udviklingen af ​​CFRP-materialer.


image001


Som Toray forklarer, fremstilles CFRP sædvanligvis ved hjælp af en autoklave (høj temperatur og højtryksovn) eller en ovn, hvor prepreg (mellemmateriale i pladeform) placeres på en form med forudbestemt form, og harpiksen i prepregen hærdes ved hjælp af opvarmet luft til fremstilling. Den konventionelle fremstillingsteknologi har en ulempe, der kræver lang tid til opvarmning og hærdning på grund af ineffektiv varmeoverførsel af opvarmet luft og stor varmekapacitet i formen.


Toray bemærker, at der også er et dimensionsnøjagtighedsproblem for den del, der skal løses, især for en stor, kompleksformet en med variabel tykkelse fra sted til sted. Dette skyldes vanskeligheden med at kontrollere temperaturfordelingen i delen, hvilket igen kan generere variable restspændinger og nogle gange deformere delen betydeligt. På grund af dette kræves der omfattende arbejdsarbejde under den endelige samling af flere dele, såsom flyets hovedvinge, ved manuelt at indsætte fyldmaterialer kaldet shims, hvilket resulterer i en længere monteringstid end for fremstilling.


Den nyudviklede fremstillingsteknologi giver ifølge virksomheden en løsning på problemet med et antal indlejrede pladevarmere på modens overflade, således at hver varmelegeme styres individuelt. Den del, der er under vakuum, opvarmes effektivt fra direkte kontakt med varmelegemerne, hvilket kan opnå energibesparelser. Styring af individuelle varmelegemer og tillader optimal varmefordeling på hvert sted giver jævn restbelastning i hele den fremstillede del. Som et resultat kan delen fremstilles så tæt på det originale design med minimale dimensionelle uoverensstemmelser og dimensioner, der løser det førnævnte problem, og det forventes at reducere arbejdsomkostningerne og varigheden af ​​delens samling.


For effektivt at kontrollere dette varmesystem gennemførte Toray et fælles forskningsprogram med Ehime University og Tokyo University of Science for at etablere simuleringsteknologier til at forudsige dele deformation og optimere varmelegemetemperatur. Toray kombinerede dem i et program til at designe varmeforhold, der effektivt ville minimere fremstillingstid og dimensionsfejl af delene. Toray installerede en prototypefremstillingsenhed og udfører i øjeblikket demonstrationsforsøg.


Afhængigt af delens form og dimension tager det omkring ni timer at fremstille en stor CFRP-del til fly ved brug af konventionelle autoklaver og ovne osv. Den nyudviklede fremstillingsteknologi forventes på den anden side at reducere fremstillingstiden til omkring fire timer. Desuden opnår denne teknologi omkring 50 procent energibesparelse sammenlignet med konventionelle fremstillingsmetoder, da tryk- og varmemedier såsom opvarmet luft ikke er påkrævet. Det forventes også at spare tid under montering til korrektionsarbejde ved brug af shims på grund af den forbedrede dimensionelle nøjagtighed til fremstilling.