Tá níos mó ná 100 bliain taithí ag grúpa Institiúid Táthú na Fraince (IS) ar mhiotail táthúcháin agus faoi láthair tá sé chun tosaigh i dtáthú ábhair chumaisc theirmeaplaisteacha. D’fhorbair IS Group an luachan &; táthú ionduchtaithe dinimiciúil" próiseas, a úsáideadh chun sreangáin crios aon-threorach snáithín carbóin / polyetherketoneketone (PEKK) agus craiceann fuselage a nascadh i dtionscadal taispeána ilchodach teirmeaplaisteach aeraspáis Airbus' s STELIA Aerospace.
In ainneoin gur éirigh chomh maith sin leis an bpróiseas seo, níl aon ghabhdóir ag an gcomhéadan, mar sin tá teorainneacha i bhfeidhmíocht ga na sreanga bhanna agus téamh domhanda na bpainéal balla. Is é an t-ábhar gabhdóra an t-ábhar a chuirtear idir an dá réad bhanna den chomhpháirt táthaithe ilchodach teirmeaplaisteach, agus téitear an t-ábhar leis an gcorna ionduchtaithe sa chomhpháirt táthaithe. Is féidir leis an ngabhdán a bheith ina chomhlacht seoltaí a théitear trí fhriotaíocht nó comhlacht maighnéadach a théitear le hysteresis. Leáíonn sé an bonn ag an gcomhéadan táthúcháin agus brúnn sé an bonn le chéile chun comhpháirt táthaithe ard-neart a fhoirmiú. Scáileán nó eangach miotail a bhí sa ghabhdóir a úsáideadh le haghaidh táthú ionduchtaithe comhdhúile teirmeaplaisteacha ar dtús, uaireanta líonta le polaiméir.
Bhunaigh IS Group comhpháirtíocht le Arkema, soláthraí ábhar teirmeaplaisteach, chun teicneolaíocht phaitinnithe darb ainm Welding Innovation Solution a fhorbairt agus a fháil i gcomhpháirt.
Bunús réitigh nuálacha táthúcháin
Is é bunús réitigh nuálacha táthúcháin ná úsáid gabhdóirí chun an comhéadan táthúcháin a théamh, ach is gabhdóir sochorraithe é seo atá ceangailte leis an gceann táthúcháin. Ligeann an t-iompróir don phróiseas limistéar téimh an weld a aimsiú go foirfe, agus tá an ceann táthúcháin leis an ngabhdán soghluaiste, mar sin níl aon iarmhar sa chomhéadan agus ní chuirfidh sé isteach ar fheidhmíocht an struchtúir táthaithe. Sna leaganacha luatha de tháthú ionduchtaithe, d'fhan an gabhdóir mogalra miotail sa weld, ach níorbh é seo an toradh inmhianaithe. Ó tharla go bhfuil an snáithín carbóin i ngnáth-lannaithe aeraspáis seoltaí, bhí an teicneolaíocht is déanaí in ann deireadh a chur leis an ngabhdán, rud a chuireann ar chumas ábhair shnáithín carbóin a úsáid mar an t-iompróir.
Gné eile den tuaslagán táthúcháin nuálach is ea maitrís theirmeaplaisteach íon nó ciseal a bhfuil cion snáithín íseal ag an gcomhéadan táthúcháin a úsáid chun slaodacht roisín a mhéadú. Is féidir teocht leá agus slaodacht an chiseal comhéadain a choigeartú, agus is féidir é a fheidhmiú freisin chun seoltacht nó aonrú a sholáthar chun creimeadh leictreach a chosc, mar shampla creimeadh leictreach idir snáithín carbóin agus alúmanam nó cruach.
Torthaí réitigh nuálacha táthú
Is é comhéifeacht chomhpháirteach an tuaslagáin seo 80% ~ 90%. Freagraíonn an chomhéifeacht chomhpháirteach don neart táthúcháin agus úsáidtear é le haghaidh miotail, plaistigh agus ábhair chumaisc. I dtástáil lomadh aon lap ar dhá phláta réamh-leigheasta atá táthaithe le chéile ag baint úsáide as an tuaslagán seo, fuarthas 80% go 90% de fheidhmíocht an phláta tagartha autoclaved gan amharc. D'úsáid na tástálacha seo criosanna aon-threoracha déanta as snáithín carbóin Hextow AS7 agus Arkema Kepstan 7002 PEKK.
Is féidir réitigh nuálacha táthú a úsáid chun foshraith de chineál ar bith a tháthú: PE, PA, PEKK, PEEK agus comhdhúile teirmeaplaisteacha athneartaithe snáithín carbóin, gloine nó aramid. Thairis sin, is féidir comhpháirteanna le greillí copair a tháthú freisin chun stailceanna tintrí a chosc, arb í an eochair do mhonarú struchtúir aeraspáis. Tá dearadh an tuaslagáin táthú nuálach uathoibrithe go hiomlán, agus an ceann táthúcháin suite ar róbat lámh róbatach 6-ais.
Rialú teochta táthú
Fadhb choitianta a bhaineann le gabhdóirí mogalra miotail nuair a bhíonn siad faoi réir réimse maighnéadach is ea dáileadh teochta míchothrom na gcodanna táthaithe. Rialaíonn an tuaslagán é seo trí ghabhdóir a úsáid chun an comhéadan táthúcháin a leá, ag baint úsáide as piriméadar léasair chun an teocht a chiallú, a thomhaiseann imeall an ghabhdóra ón taobh i ndáiríre. Dá bhrí sin, is féidir an teocht bheacht ag an gcomhéadan a bheith ar eolas. Úsáidtear modhanna fuaraithe freisin chun cabhrú leis an teocht a rialú agus chun a chinntiú gur féidir leis an ábhar teirmeaplaisteach criostalú go hiomlán le linn an phróisis táthúcháin.
Tástáil táthú craiceann teaghrán
Tá STELIA, fochuideachta de chuid Airbus, ar cheann de na chéad chustaiméirí don phróiseas táthúcháin ionduchtaithe seo. Rinne IS Group agus Arkema staidéar speisialta ar STELIA, ag táthú 7 gciseal de shreangáin charbóin / PEKK go 14 gciseal craiceann agus á gclúdach le greillí copair chun stailceanna tintrí a chosc. Is é an aidhm dheiridh struchtúr a tháthú le fad 30 méadar, líne dhíreach agus cuid cuartha dúbailte. Déantar na comhpháirteanna le téip aon-threorach 194 gsm lena n-áirítear snáithín carbóin Tenax HST45 agus Kepstan 7002 PEKK. Sonraíonn STELIA táthú aonchineálach le hairíonna meicniúla níos mó ná 85% den ábhar tagartha arna leigheas ag an autoclave, agus ní dhéanfar airíonna teirmeacha nó meicniúla an chloí a dhíghrádú. D'éiligh STELIA freisin próiseas láidir a fhorbairt chun tiús an chloí a athrú. Rinne IS Group tástálacha ceimiceacha agus feidhmíochta ar chomhpháirteanna táthaithe.
Bhí IS Group agus Arkema in ann riachtanais STELIA' s a chomhlíonadh, ag baint amach níos mó ná 85% den fheidhmíocht neart lomadh aon-lap agus lomadh interlaminar i gcomparáid leis an laminate tagartha arna leigheas ag autoclave. Níl aon leathadh ná díghrádú san eangach cosanta laminate nó tintreach. Is é an t-aon easnamh ná an luas. Éilíonn STELIA go mbeidh an luas táthúcháin níos mó ná nó cothrom le 1 m / nóim. Faoi láthair, is é luas an tuaslagáin seo ná 0.3 méadar in aghaidh an nóiméid. Maidir le tiús an bhunábhair is féidir a tháthú, is féidir tiús tipiciúil na struchtúr aeraspáis a tháthú, agus is féidir páirteanna 5 mm tiubh a tháthú go bonn 5 mm.
Deiseanna agus dúshláin theicniúla
Is comhúinéirí iad IS Group agus Arkema ar theicneolaíocht nuálach réitigh táthúcháin agus rinne siad an teicneolaíocht a chosaint trí phunann iontaofa paitinne, a chuimsíonn cúig iarratas ar phaitinn na Fraince agus idirnáisiúnta cheana féin. Is féidir an réiteach táthúcháin nuálach a úsáid le haon mhaitrís ilchodach teirmeaplaisteach, agus tá IS Group ag taispeáint na teicneolaíochta trí phlean chun comhoibriú le cuideachtaí Eorpacha agus Meiriceánacha. Maidir le Arkema, tá an fócas ar PEKK, a bhunaigh comhghuaillíocht straitéiseach le Hexcel in 2018 chun criosanna carbóin / teirmeaplaisteacha a fhorbairt d’aerárthaí amach anseo, ag díriú ar chostais níos ísle agus luasanna táirgeachta níos gasta a sholáthar do chustaiméirí. Mar chuid den chomhpháirtíocht, bunóidh an Fhrainc comh-shaotharlann taighde agus forbartha.
Is leanúint den chomhghuaillíocht straitéiseach idir Arkema agus Hexcel an 13.5 milliún euro, tionscadal comhdhúile comhtháite ard-uathoibrithe 48 mí do struchtúir oiriúnaitheacha. Déanfaidh an tionscadal dearadh agus déantúsaíocht ábhar a úsáidtear i dtáirgeadh páirteanna ilchodacha a bharrfheabhsú chun costais iomaíocha a bhaint amach. Forbróidh sé teicneolaíocht socrúcháin / leagan amach ábhar ilchodach níos éifeachtaí freisin, chomh maith le córas nua le rialú cáilíochta ar líne chun na codanna deiridh a chur le chéile trí tháthú. I measc na n-iarratas sprice tá príomhstruchtúr na n-aerárthaí, páirteanna struchtúracha i dtionscal na ngluaisteán, agus píblínte sa tionscal ola agus gáis. Tá na buntáistí in-athchúrsála agus inbhuanaitheachta a sholáthraíonn ábhair theirmeaplaisteacha tábhachtach do na margaí seo freisin agus léireofar agus cainnítear iad sa tionscadal.
I gcomparáid le 2017, is é ceann de na buntáistí is féidir le réitigh táthúcháin nuálacha a sholáthar ná laghdú níos mó ná 50% sa chumhacht a theastaíonn i gcomparáid leis an bpróiseas táthú ionduchtaithe dinimiciúil. Le hionduchtú traidisiúnta, teastaíonn ardchumhacht chun an dromchla a théamh, ach le gabhdóirí ag an gcomhéadan, tá an dromchla téite i bhfad níos lú agus tá an fuinneamh atá ag teastáil i bhfad níos lú. Cuidíonn sé seo freisin le ga an stringer a chosc ó chreathadh. Má tá an iomarca téimh ann, bogfaidh sé an t-ábhar ar an nga agus bogfaidh sé na snáithíní ansin. Mar sin féin, tá fadhb diomailt teasa ann fós. Maidir le cruthanna comhréidh, tá rialú teirmeach an-simplí, ach de réir mar a mhéadaíonn castacht an chruth, bíonn sé níos dúshlánaí. Faoi láthair, is é an príomhsprioc ná leanúint le táthú bhíoma uachtair craiceann ar scála tipiciúil a fhorbairt agus a bhaint amach, agus tá an fócas fós ar an teicneolaíocht a thabhairt isteach sa phlean nua forbartha aerárthaí.