Revolution in der Luftfahrtforschung: NIAR setzt fortschrittliche Single-Step-Prepreg-Schneid- & Wickelanlage ein

Mikrosam (Prilep, Nordmazedonien), ein Anbieter automatisierter Lösungen für die Fertigung fortschrittlicher Composites, in Zusammenarbeit mit Composite Automation (Cape Coral, Florida, USA), hat die Installation seiner neuesten maßgefertigten Prepreg-Bandschneid- und Tow-Wickelmaschine am National Institute for Aviation Research (NIAR) an der Wichita State University (Kansas) abgeschlossen.

NIAR wählte beide Unternehmen für die Lieferung einer Single-Step-Schneideinheit, um seinen Bedarf zu decken, Forschung an einer Vielzahl von Composite-Prepregs in seinem Advanced Technologies Laboratory for Aerospace Systems (ATLAS) durchzuführen. ATLAS ist eine multidisziplinäre Fertigungsumgebung, die darauf abzielt, Ingenieure auf das vorzubereiten, was NIAR als „Fabrik der Zukunft“ bezeichnet, sowie der Industrie bei fortgeschrittener Materialforschung mit automatisierten Fertigungstechnologien zu unterstützen.

„Mit der Hinzufügung eines Mikrosam-Schneiders zu unserem Portfolio automatisierter Fertigungsausrüstung können wir die Nachfrage mehrerer AFP-Maschinen am NIAR unterstützen – Forschung zeitnah durchführen und die Schlitzband-Materialbedürfnisse unserer Industriepartner unterstützen“, sagt Dr. Waruna Seneviratne, ATLAS-Direktor. „Das integrierte In-Prozess-Inspektionssystem und der Machine-Learning-Algorithmus zur Fehlererkennung erlauben uns Qualitätskontrolle on the fly.“

Laut Mikrosam ist das Prepreg-Schneidegerät ein Single-Step-Prozess für das Schneiden von unidirektionalen (UD) Thermoharz- und Thermoplast-Prepreg-Bändern und deren Wiederaufwicklung auf mehrere Traversenwickler. Das Gerät ist dediziert für das Schneiden von Prepreg-Band von maximalen Breiten 622 mm (24,5 Zoll) auf 6,35-12,7 mm (0,25-0,5 Zoll), und anschließendes Wiederaufwickeln auf Spulen für AFP. Es kann laut Berichten auch für Schneiden auf 75-150 mm (3-6 Zoll) breite Bänder auf Spulen verwendet werden, die direkt in automatisierten Bandlegeprozessen (ATL) einsetzbar sind.

Mikrosam zufolge bietet es eines der kostengünstigsten und fortschrittlichsten Prepreg-Schneid- und Wickelgeräte am Markt. Diese Geräte seien ideal für Betriebe, in denen Kunden Flexibilität in Menge und Typen der geschnittenen und aufgewickelten Prepreg-Bänder verlangen. Diese Maschine wird NIARs Forschungsziele mit mehreren Schlüsselvorteilen unterstützen:

• Flexibilität bei der Nutzung wie Breit-zu-Schmal-Bandschneiden und Vorbereitung von bis zu acht Spulen oder Pancake-Kassetten gleichzeitig;
• Effektivität mit maximaler Lineargeschwindigkeit bis zu 60 Metern pro Minute, materialabhängig;
• In-line Spleißen der Prepreg-Bänder, ideal für größere Spulenpakete;
• Zukünftige Erweiterbarkeit beginnend mit acht Positionen Traversen-Spulenwicklung, aufrüstbar auf 48 Positionen;
• Spannungskontrolle für konstantes und präzises Abwickeln, wichtig für Schneidequalität;
• Laser-Führungssystem für präzises Positionieren der Mutter-Prepreg-Spulen;
• Automatisches Online-Inspektionssystem: Mikrosam-Technologie, die Fehler auf dem geschnittenen Band (z. B. Bandbreite und -dicke, verdrehtes Band, Fussel-Erkennung, Fremdkörper-Erkennung, Spleiß-Erkennung) vor dem Wiederaufwickeln inspiziert und automatisch detektiert;
• Qualitätskontrollsystem (QCS): Aufzeichnung von Steuer- und Sensordaten für Monitoring, Rückverfolgbarkeit und Prozessqualitätsverbesserung.

„Mit der Proliferation von AFP-Einheiten in der Forschung wächst die Nachfrage nach effizienten, skalierbaren In-House-Schneideinheiten“, sagt Dimitar Bogdanoski, Vertriebsmanager bei Mikrosam. „Mikrosam ist Pionier solcher Einheiten, die Kunden helfen, Prepreg-Bänder on-demand vorzubereiten, wodurch Kosten gesenkt, Qualität kontrolliert und Lieferzeit und Risiko bei neuen Ideen reduziert werden. In Zusammenarbeit mit Composite Automation sind wir stolz, NIAR produktiver in der Forschung zur Fertigung von Composite-Teilen zu machen.“