novice

Z hitrim razvojem tehnologije brezpilotnih letalnikov je uporabakompozitni materialipri izdelavi komponent brezpilotnih letalnikov postaja vse bolj razširjena. Kompozitni materiali s svojo lahkotnostjo, visoko trdnostjo in odpornostjo proti koroziji zagotavljajo večjo zmogljivost in daljšo življenjsko dobo brezpilotnih letalnikov. Vendar pa je obdelava kompozitnih materialov relativno zapletena in zahteva natančen nadzor procesa ter učinkovito proizvodno tehnologijo. V tem članku bo podrobneje obravnavan učinkovit postopek obdelave kompozitnih delov za brezpilotne letalnike.

Značilnosti obdelave kompozitnih delov brezpilotnih letalnikov
Pri obdelavi kompozitnih delov brezpilotnih letalnikov je treba upoštevati značilnosti materiala, strukturo delov ter dejavnike, kot so proizvodna učinkovitost in stroški. Kompozitni materiali imajo visoko trdnost, visok modul, dobro odpornost proti utrujenosti in koroziji, vendar jih odlikuje tudi enostavno vpijanje vlage, nizka toplotna prevodnost in velika težavnost obdelave. Zato je treba med obdelavo strogo nadzorovati procesne parametre, da se zagotovi dimenzijska natančnost, kakovost površine in notranja kakovost delov.

Raziskovanje učinkovitega procesa obdelave
Postopek oblikovanja pločevink z vročim stiskanjem
Vroče stiskanje v kadi je eden najpogosteje uporabljenih postopkov pri izdelavi kompozitnih delov za brezpilotna letala. Postopek se izvede tako, da se kompozitni surovec zatesni z vakuumsko vrečko na kalupu, ga namesti v kad za vročo stiskanje ter segreje in stisne kompozitni material z visokotemperaturnim stisnjenim plinom za strjevanje in oblikovanje v vakuumskem (ali nevakuumskem) stanju. Prednosti postopka vročega stiskanja v kadi so enakomeren tlak v posodi, nizka poroznost komponent, enakomerna vsebnost smole, kalup pa je relativno preprost in visoko učinkovit, primeren za oblikovanje velikih površin kompleksne površine, stenske plošče in lupine.

Postopek HP-RTM
Postopek HP-RTM (visokotlačno brizganje smole) je optimizirana nadgradnja postopka RTM, ki ima prednosti nizkih stroškov, kratkega cikla, velike količine in visoke kakovosti proizvodnje. Postopek uporablja visok tlak za mešanje smolnih delov in njihovo vbrizgavanje v vakuumsko zaprte kalupe, ki so predhodno ojačeni z vlakni in predhodno nameščenimi vložki, ter s polnjenjem kalupa s pretokom smole, impregnacijo, strjevanjem in razkalupljanjem pridobi kompozitne izdelke. Postopek HP-RTM lahko izdela majhne in kompleksne strukturne dele z manjšimi dimenzijskimi tolerancami in boljšo površinsko obdelavo ter doseže konsistentnost kompozitnih delov.

Tehnologija ne-vročega stiskanja
Tehnologija brizganja brez vročega stiskanja je cenovno ugodna tehnologija brizganja kompozitov v letalskih in vesoljskih delih, glavna razlika v primerjavi s postopkom brizganja z vročim stiskanjem pa je v tem, da se material brizga brez zunanjega pritiska. Ta postopek ponuja znatne prednosti v smislu zmanjšanja stroškov, prevelikih delov itd., hkrati pa zagotavlja enakomerno porazdelitev smole in strjevanje pri nižjih tlakih in temperaturah. Poleg tega so zahteve glede orodij za brizganje v primerjavi z orodjem za brizganje v vročem loncu močno zmanjšane, kar olajša nadzor kakovosti izdelka. Postopek brizganja brez vročega stiskanja je pogosto primeren za popravilo kompozitnih delov.

Postopek oblikovanja
Postopek oblikovanja vključuje vnos določene količine preprega v kovinsko votlino kalupa. S stiskalnico in virom toplote se doseže določena temperatura in tlak, zaradi česar se prepreg v votlini kalupa zmehča s toploto, pretok tlaka, napolni votlino kalupa in strdi. Prednosti postopka oblikovanja so visoka proizvodna učinkovitost, natančna velikost izdelka in površinska obdelava, zlasti zaradi kompleksne strukture kompozitnih materialov, ki jih je mogoče oblikovati enkrat, kar ne bo poškodovalo njihovih lastnosti.

Tehnologija 3D-tiskanja
Tehnologija 3D-tiskanja omogoča hitro obdelavo in izdelavo preciznih delov kompleksnih oblik ter omogoča personalizirano proizvodnjo brez kalupov. Pri proizvodnji kompozitnih delov za brezpilotna letala se lahko tehnologija 3D-tiskanja uporablja za ustvarjanje integriranih delov s kompleksnimi strukturami, kar zmanjšuje stroške in čas montaže. Glavna prednost tehnologije 3D-tiskanja je, da lahko premaga tehnične ovire tradicionalnih metod oblikovanja za pripravo enodelnih kompleksnih delov, izboljša izkoriščenost materiala in zmanjša proizvodne stroške.

V prihodnosti lahko z nenehnim napredkom in inovacijami tehnologije pričakujemo, da se bodo v proizvodnji brezpilotnih letalnikov široko uporabljali bolj optimizirani proizvodni procesi. Hkrati je treba okrepiti tudi temeljne raziskave in razvoj aplikacij kompozitnih materialov, da bi spodbudili nenehen razvoj in inovacije tehnologije obdelave kompozitnih delov brezpilotnih letalnikov.