德国Cevotec公司日前宣布,通过不断加强并扩展其纤维贴片铺放技术(Fiber Patch Placement),开发出了特别适用于航空工业生产需求的最新技术,即连续过程监控和有限元(FE)模拟技术。

德国公司为三维纤维贴片铺放工艺开发连续过程监控和有限元模拟技术-复合材料网

Cevotec公司的Samba系列纤维贴片铺放系统装配了无数传感器,对工艺过程参数进行实时监控,从而实现了对生产过程的连续质量控制和监测。

Cevotec公司首席技术官Felix Michl表示:“在航空制造业,生产过程中的任何失误都是不容原谅的,因此,为了确保生产过程和产品质量符合规范要求,并最大程度地保证飞行的安全性,目前采用半自动化技术生产的复合材料部件都需要进行个体单元检测。”

结合纤维贴片铺放技术,生产系统监控器通过传感器将从贴片裁切到纤维铺放时的压力控制等一系列重要参数记录下来。值得一提的是,生产线上还配有特殊的观察设备,用来在下一道工序前检查每一个贴片的质量和尺寸精度,从而确保所用材料100%符合生产规范的要求。这大大减少了最终检测所需的工作量,同时降低了产品的不合格率。

检测数据将与数据库中早期加工的贴片数据进行对比分析,快速发现数据偏差,随后系统能够自动采取合适的校正措施。

Michl称:“结合机器学习(Machine Learning)概念,经过对数据库中每个贴片的数据进行处理,算法变得越来越智能化。“

在此数据的基础上,工艺误差实现最小化,从而保证了一致的高铺贴质量。同时,每个检测单元所需的时间和成本也得到了显著的缩短和降低。

除了加快生产速度、开发工艺过程之外,Cevotec公司在软件开发方面还为著名的有限元分析软件HyperMesh补充了一个插件。

Cevotec公司执行副总裁Neven Majic博士表示:“在由PATCH ARTIST定义的与贴片形状、位置和取向有关的数据基础上,ARTIST STUDIO插件能够在HyperMesh软件中自动生成贴片的细节图像。”

每个贴片的轮廓被用来模拟纤维取向和重叠的区域。分析过程中,基于层的壳结构模型,以及实体和粘性区域模型得以应用,算法最终在部件内层和贴片层执行。