德國Cevotec公司日前宣布,通過不斷加強并擴展其纖維貼片鋪放技術(Fiber Patch Placement),開發出了特別適用于航空工業生產需求的最新技術,即連續過程監控和有限元(FE)模擬技術。
Cevotec公司的Samba系列纖維貼片鋪放系統裝配了無數傳感器,對工藝過程參數進行實時監控,從而實現了對生產過程的連續質量控制和監測。
Cevotec公司首席技術官Felix Michl表示:“在航空制造業,生產過程中的任何失誤都是不容原諒的,因此,為了確保生產過程和產品質量符合規范要求,并最大程度地保證飛行的安全性,目前采用半自動化技術生產的復合材料部件都需要進行個體單元檢測。”
結合纖維貼片鋪放技術,生產系統監控器通過傳感器將從貼片裁切到纖維鋪放時的壓力控制等一系列重要參數記錄下來。值得一提的是,生產線上還配有特殊的觀察設備,用來在下一道工序前檢查每一個貼片的質量和尺寸精度,從而確保所用材料100%符合生產規范的要求。這大大減少了最終檢測所需的工作量,同時降低了產品的不合格率。
檢測數據將與數據庫中早期加工的貼片數據進行對比分析,快速發現數據偏差,隨后系統能夠自動采取合適的校正措施。
Michl稱:“結合機器學習(Machine Learning)概念,經過對數據庫中每個貼片的數據進行處理,算法變得越來越智能化。“
在此數據的基礎上,工藝誤差實現最小化,從而保證了一致的高鋪貼質量。同時,每個檢測單元所需的時間和成本也得到了顯著的縮短和降低。
除了加快生產速度、開發工藝過程之外,Cevotec公司在軟件開發方面還為著名的有限元分析軟件HyperMesh補充了一個插件。
Cevotec公司執行副總裁Neven Majic博士表示:“在由PATCH ARTIST定義的與貼片形狀、位置和取向有關的數據基礎上,ARTIST STUDIO插件能夠在HyperMesh軟件中自動生成貼片的細節圖像。”
每個貼片的輪廓被用來模擬纖維取向和重疊的區域。分析過程中,基于層的殼結構模型,以及實體和粘性區域模型得以應用,算法最終在部件內層和貼片層執行。