Einstufige Prepreg-Schneid- und Aufwickeleinheit zur Förderung der Luftfahrtforschung im NIAR ATLAS

Mikrosam (Prilep, Mazedonien), ein Unternehmen, das in Zusammenarbeit mit Composite Automation (Cape Coral, Florida, USA) automatisierte Lösungen für die Herstellung fortschrittlicher Verbundwerkstoffe anbietet, hat die Installation seiner neuesten maßgeschneiderten Prepreg-Bandschneid- und Kabelaufwicklung abgeschlossen Maschine am National Institute for Aviation Research (NIAR) der Wichita State University (Kansas).

NIAR beauftragte beide Unternehmen mit der Lieferung einer einstufigen Schneideinheit, um die Forschung an einer Vielzahl von Verbundstoff-Prepregs in seinem Advanced Technologies Laboratory for Aerospace Systems (ATLAS) zu erleichtern. ATLAS ist eine multidisziplinäre Fertigungsumgebung, die darauf abzielt, Ingenieure auf das vorzubereiten, was NIAR als „die Fabrik der Zukunft“ bezeichnet, sowie die Industrie bei der fortschrittlichen Materialforschung mit automatisierten Fertigungstechnologien zu unterstützen.

„Durch die Aufnahme eines Mikrosam-Slitters in unser Portfolio an automatisierten Fertigungsanlagen sind wir in der Lage, die Nachfrage von mehreren automatisierten Faserplatzierungsmaschinen [AFP] bei NIAR zu decken – indem wir zeitnah Forschung betreiben und die Slit-Tape unserer Industriepartner unterstützen materiellen Bedarf“, sagt Dr. Waruna Seneviratne, Direktorin von ATLAS. „Das integrierte In-Prozess-Inspektionssystem und der Machine-Learning-Algorithmus zur Fehlererkennung ermöglichen uns eine schnelle Qualitätskontrolle.“

Laut Mikrosam handelt es sich bei der Prepreg-Schneidanlage um ein einstufiges Verfahren zum Schneiden von unidirektionalen (UD) duroplastischen und thermoplastischen Prepreg-Bändern und deren Aufwicklung auf Mehrstationen-Traversenwicklern. Die Anlage dient zum Schneiden von Prepreg-Bändern mit einer maximalen Breite von 24,5 Zoll (600 Millimeter) bis hin zu 0,25-0,5 Zoll (6,35-12,7 Millimeter) und anschließendem Aufspulen auf eine Spule, die für AFP verwendet werden kann. Berichten zufolge kann es auch zum Schneiden von Bändern mit einer Breite von 3-6 Zoll (75-150 Millimeter) auf einer Spule verwendet werden, die direkt in automatisierten Tapelegeprozessen (ATL) verwendet werden kann.

Mikrosam bietet eine der kostengünstigsten und fortschrittlichsten Schneid- und Aufwickeleinheiten für Prepreg auf dem Markt. Diese Einheiten sind nach Angaben des Unternehmens ideal für Betriebe, bei denen Kunden Flexibilität in Bezug auf Menge und Art der geschnittenen und zurückgespulten Prepreg-Bänder fordern. Diese Maschine wird die Forschungsziele von NIAR mit mehreren wichtigen Vorteilen unterstützen, darunter:

• Flexibilität B. breites bis schmales Bandschlitzen und Bereitstellen von bis zu acht Spulen oder Pfannkuchen-Kassetten gleichzeitig;
• Effektivität mit einer maximalen Lineargeschwindigkeit von bis zu 60 Metern pro Minute, abhängig vom spezifischen Material;
• Inline-Spleißen der Prepreg-Bänder, ideal für die Vorbereitung größerer Spulenpakete;
• Zukünftige Erweiterbarkeit beginnend mit acht Positionen der Traversenspulenwicklung, die auf 48 Positionen aufgerüstet werden können;
• Spannungskontrolle Einheit, die ein konstantes und genaues Abwickeln gewährleistet, was für die Qualität des Schneidprozesses wichtig ist;
• Laserleitsystem die den Bediener bei der präzisen Positionierung der Prepreg-Mutterspulen unterstützt;
• Automatisches Online-Inspektionssystem :Ein Mikrosam-Technologiesystem, das Fehler auf dem geschlitzten Band (z. B. Breite und Dicke des Kabels, verdrehtes Kabel, Fusselerkennung, Fremdkörpererkennung, Spleißerkennung) überprüft und automatisch erkennt, bevor es auf die Spule zurückgespult wird;
• Qualitätskontrollsystem (QCS): Zeichnet Kontrollsystem- und zugehörige Sensordaten zur Überwachung, Rückverfolgbarkeit und Qualitätsverbesserung des Prozesses auf.

„Mit der Verbreitung von AFP-Einheiten in der Forschung ist die Nachfrage nach effizienten, skalierbaren Inhouse-Schneidanlagen gestiegen“, sagt Dimitar Bogdanoski, Vertriebsleiter bei Mikrosam. „Mikrosam ist ein Pionier in solchen Einheiten, die Kunden dabei helfen, Prepreg-Bänder bedarfsgerecht vorzubereiten, wodurch Kosten gespart, die Qualität kontrolliert und die Vorlaufzeit und das Risiko für neue Ideen reduziert werden. Durch die Zusammenarbeit mit Composite Automation sind wir stolz darauf, NIAR dabei zu helfen, bei der Forschung zur Herstellung von Verbundwerkstoffteilen produktiver zu sein.“