西班牙復材制造工廠
位于托萊多的ICSA工廠(頂部)生產復雜的RTM零件,而Illescas(下圖)專門生產大型結構的AFP/ATL,如空客A350水平尾翼(HTP)和波音787后壓力艙壁(APB-aft pressure bulkhead)。
Aernnova Aerospace(Álava,西班牙)是一家領先的一級航空結構供應商,在八個國家的16個地點擁有5442名員工,支持30個不同的飛機項目。除了工程、服務和金屬部件業務外,Aernnova復合材料公司是該集團綜合航空結構能力的關鍵組成部分,在西班牙、葡萄牙和英國擁有六家工廠,擁有1343名員工,為空中客車和空中客車直升機、波音、巴西航空工業公司、達索、通用動力公司和其他公司供貨。
Aernnova公司是一家致力于可持續發展、技術開發和數字化的公司,負責技術開發的副總裁米格爾·卡斯蒂略(Miguel Castillo)博士表示:“我們從概念、設計、原型設計、測試和認證到生產。”行業對這一全面能力和數十年專業知識的尊重可以從Heart Aerospace公司授予的ES-19電動飛機機身聯合設計合同和HondaJet公司授予的為Echelon HA-480設計和制造襟翼、副翼和擾流板的合同中看出。Aernnova目前正在與Boom Supersonic合作,為Overture設計和開發復合材料機翼,并與空中機動公司Lilium合作,為Lilium Jet開發復合材料機翼和短艙。西班牙Aernnova工廠復合材料制造工程總監恩里克·桑切斯(Enrique Sanchez)解釋道:“這架飛機使用了30臺電動發動機的矢量推力,而不是旋翼。”。“我們正在開發鉸接式短艙,以實現這種管道風扇推進。”
Aernnova還與巴西航空工業公司建立了戰略合作伙伴關系,收購了巴西原始設備制造商在葡萄牙埃沃拉的兩個工廠——一個用于金屬材料,一個用于復合材料——并正在增加產量,以支持當前和未來的單通道飛機。它還從通用電氣航空公司收購了英國南安普敦的Hamble Aerostructures公司。憑借強大的復合材料能力,該設施為空客A350機翼生產大型固定后緣,包括3000多個零件。
在西班牙剩下的四個復合材料工廠中,北部的Orense和Álava工廠主要用于使用手工疊層(HLU-hand layup)工藝制造的零件。CW的參觀重點是位于托萊多的ICSA工廠,該工廠以使用樹脂傳遞成型的系列生產而聞名Aernnova Illescas使用自動鋪帶(ATL)和纖維鋪放(AFP)生產用于空中客車A350水平尾翼(HTP)的碳纖維增強聚合物(CFRP)前緣(LE)和其他部件。后者也是Aernnova Composites的總部,毗鄰馬德里郊外的空中客車Illescas復合材料廠。
研發、熱塑性復合材料、數字化
卡斯蒂略說,研發和創新是Aernnova DNA的一部分。值得注意的是,Aernnova是清潔天空/清潔航空計劃的創始成員,也參與了以客戶為中心的區域研發項目。這使Aernnova能夠成熟一系列復合材料技術和制造,達到示范/高技術準備水平。
從SuCoHS項目中的耐高溫復合材料,到清潔天空2項目中的熱塑性復合材料(TPC-thermoplastic composite)翼盒蓋和機身部件,再到2023年JEC創新獎決賽中的全CFRP軌道車,OEM Talgo節省了25%的重量,達到TRL 6/7。關于TPC的開發,卡斯蒂略指出,這始于與復合材料研發中心FIDAMC(西班牙赫塔菲)合作的沖壓成型??ㄋ沟俾哉f:“但現在我們想把它引入內部并工業化。”。“我們還為Clean Sky 2 MFFD和ARE項目生產零件,并與Cetma的(意大利布林迪西)技術合作,用于連續壓縮成型(CMC-continuous compression molding)和感應焊接。我們將在2025年底前將一系列這些技術成熟到TRL 6的初級零件,然后與合作伙伴繼續成熟我們的焊接能力。”
Aernnova ICSA A350客機艙門RTM結構網格Aernnova Composites在形成復雜的集成RTM結構方面擁有數十年的專業知識,例如具有專利多凸緣RTM框的后機身上殼演示器(頂部)和A350乘客門的結構網格(底部)。
另一個大的工作領域是RTM,包括多凸緣機身框和帶有集成金屬插件的CFRP支柱的專利設計??ㄋ沟俾哉f:“我們在APOLO項目中與空客公司合作制造的一次性翼盒蒙皮與MTorres公司的7米IIAMS演示機相似,但更短,只有3米。”RTM的其他成就包括:
- 一種直徑為1米的公務機進氣口,采用一次性工藝。
- 空中客車“明日之翼”項目的7米襟翼。
- 清潔天空2項目的小翼,使用RTM,泡沫芯和樹脂注入作為前緣。
- 模塊化設計的RTM工具與合作伙伴Aitiip在HERON項目中合作,通過高沉積混合增材層制造(ALM-additive layer manufacturing)工藝制造,促進創新的加熱和脫模。
- RACER復合直升機水平和垂直穩定器的一體化“一次性”結構。
Aernnova還完成了ATEA-AERO項目,為下一代常規飛機開發新一代起落架艙門。卡斯蒂略說:“這是一個高曲率的部分,在RTM工藝中,褶皺形成的翼梁與蒙皮集成為一個單獨的部分。”。
他指出,Aernnova正在進行一項名為“零延遲”的數字化項目的第三年。“我們正在改變我們的企業系統,并將其與生產數據連接起來,但這不僅僅是4.0。它將改變我們的整個工作方式,并包括人工智能支持。我們80%以上的業務將在今年得到保障。”Aernnova還正在推進機器人技術,以改進裝配工藝,包括更靈活的系統,能夠處理各種零件,從而實現更具彈性和適應性的生產線。
ICSA之旅
Internacional de Composites美國(ICSA)成立于1991年,在復合材料生產方面擁有30多年的經驗,并于2003年被Aernnova收購。我們的旅行由桑切斯和ICSA的工程經理卡洛斯·托羅洛帶領。我們走進一個大廳,大廳里擺滿了生產部件的例子,包括空客A380、A350和A320的尾翼整流罩,以及A350 HTP LE,以及該工廠制造的A350乘客(乘客)門的RTM結構網格。我們穿過一扇門,來到右邊的一個大冰箱,里面存放著一卷卷預浸料和一組切割好的預浸料。左邊是一個材料測試實驗室。托羅洛說:“我們測試傳入的預浸料,并可以根據需要進行化學和機械測試,以支持項目。”。
他指出,生產車間的流程就像一個“C”。它從我們所在的入口的材料接收、切割和手工鋪放開始,然后在中間經過機加工、油漆、組裝和無損檢測(NDT)/檢查,然后向右彎曲進行RTM生產。
潔凈室和固化
我們進入潔凈室,使用來自Lectra(法國巴黎)的兩臺自動切割機來準備預浸料套裁件。該手工疊層(HLU)區域的激光投影儀由Virtek(加拿大安大略省滑鐵盧市)或SL Laser(德國特勞恩魯特市)提供。托羅洛說:“我們是A320升降舵復合材料組件的單一來源,這些部件是非常高速率的手工疊層(HLU)組件。”。
在ICSA潔凈室的這個小角落里,有(從左到右)A220 APU門的機加工芯、真空袋裝A320升降舵前緣(LE)肋和輔助動力裝置(APU)門疊層工具;在后角,沿著墻壁可以看到一張真空桌子的黑色蓋子。
固定手工疊層(HLU)站與“彈出式-pop-up”站混合,根據坡道/生產率變化的需要移動。沿著墻壁的真空工作臺用于壓實疊層。我們看到A350 HTP整流罩前緣擴展(LEX)正在進行中,以及圓形的三角形LE肋骨,它們被真空袋裝在小工具上,準備固化,就像A220輔助動力裝置(APU)門上的一個更大的金屬工具上的層壓一樣。
桑切斯說,相當多的生產使用可重復使用的袋子,比如NH90直升機的零件。Aernnova還為空中客車H160直升機制造駕駛艙儀表板。我們看到A320升降舵正在進行中,ICSA每年為其生產3000多個蒙皮。我們還看到了A330升降舵的蜂窩芯部件,以及車輪上的Kuzan K-30激光投影系統,可用于在需要時幫助手工疊層(HLU)。
我們離開潔凈室進入一個固化區,其中有三臺由TEICE(西班牙)、IROP(意大利)和Maschinenbau Scholz(Coesfeld,德國)提供的熱壓罐——直徑分別為12×3.5米、14×4米和3×1.8米——以及一個12×3.5×3米的烤箱,旁邊有一個用于工具儲存、脫模和工具清潔的房間。
主生產廠房
從固化區,我們走進主生產廠房,它延伸到整個建筑的長度。下一個區域包括三個無損檢測工作站。一種是軌道上的超聲波檢測(UT)工作站,帶有雙噴水器,用于較大的平面零件和夾層零件的直通傳輸(TTU-through-transmission)。再遠處是幾個工作站,技術人員在那里對突出顯示的區域進行手動UT掃描,以進行進一步檢查。
這個Tecnatom UT工作站正在掃描四個A220 APU艙門。
下一個無損檢測單元是Tecnitest(西班牙馬德里)浸漬罐,可進行單面和TTU C掃描。Tecnatom(馬德里)的第三個工作區是最新的,有一個軌道上的龍門架。它可以在X軸(軌道)、Y軸(朝向或遠離零件)和Z軸(高度)上進行調整。它也用于夾層結構。
當我們穿過這個區域時,我們看到A320和A330升降舵的完整蒙皮,其特點是藍色薄膜包含雷擊保護(LSP-lightning strike protection)。在相鄰的裝配區,技術人員正在將金屬防腐蝕板連接到A350水平尾翼前緣上。我們還看到了A320升降舵的工作,以及一個典型的SQCDP-safety, quality, cost, deliveries, persons(安全、質量、成本、交付、人員)站,用于跟蹤和審查關鍵生產指標(KPI-key production indicators)。桑切斯指出:“這些工作站與我們所有工廠的生產車間共享統計過程控制數據和其他相關生產和質量指標。”。我們離開主生產廠房,進入RTM生產區。
粘合的干織物層被切割和裝配(頂部),然后手工鋪成坯件,使用HDF機器將坯件轉化為預成型件(中間)。然后將這些預成型件RTM加工成小零件或組裝成復雜的預成型件,然后RTM加工成為大型集成結構。
RTM生產
第一個房間是用于簾布層套裁件的,里面裝滿了Lectra切割機和許多帶有堆疊套裁件的機架,由一名技術人員管理。然后我們進入一個大的潔凈室,在我們的左邊有一個堆放區。在這里,一名技術人員在他的工作間里掛著一個工作站儀表板屏幕。他在完成每一層時都會與系統對話,系統會在工作流軟件中進行檢查。
就在這些疊層區域之外是一臺大型熱褶皺成型機(HDF-hot drape forming),由巴塞羅那和羅馬尼亞的姐妹公司Aernnova制造。將疊層加熱至90°C達3小時,以熔化粘合劑,并將其壓實成成型的預成型件,該預成型件將被放入RTM模具組中。該機器使用單獨熱褶皺成型頂部組件,配有用于加熱的紅外線燈和用于冷卻的強制空氣,并配有兩個用于堆放的臺面。當一個在HDF中處理預成型件時,另一個正在加載,以獲得更快的吞吐量。還有兩個來自Elkom(德國Postfach)的小型Multitherm HDF臺面。
桑切斯說:“然后,我們將這些預制件像拼圖一樣組裝到RTM工具中,以實現更大的集成結構。”。在我們的右邊是Hänel Lean Life(德國Bad Friedrichshall)的雙垂直存儲系統,用于各種生產計劃的預成型工具。
在Aernnova ICSA生產RTM。
工具室、注射、脫模和NDI
我們向右轉進入工具室。在這里,許多大型自熱鋼RTM模具——包裹在隔熱毯中以將熱量保持在內部——等待注射/固化循環,或者剛剛完成,然后將進行脫模。桑切斯說:“我們有兩種RTM生產策略。”。“首先是這些自加熱的配套工具。在我們將預成型件和工具插入件放入內部后,我們關閉并夾緊頂部和底部工具,并將它們連接到注射單元。工具加熱至120°C,注入樹脂,在真空和壓力下固化,然后工具在斷開連接并移動到脫模區域之前下降/冷卻。其中一些使用電阻加熱,另一些使用熱油。我們的第二種方法是使用熱板壓機,通過板上的傳導加熱工具。”
有兩個自熱工具注射/固化站,用于生產內部結構格柵,這些格柵將與Aeronnova Illescas的A350乘客門預浸料表皮相匹配,以及兩個A350水平尾翼前緣注射/固化工作站。在左后角,我們看到一名技術人員在一個工位上組裝一個多件式工具,用于使用熱壓板制造的A350水平尾翼后緣肋。
桑切斯說:“我們一次性生產A350水平尾翼前緣,將蒙皮與肋骨融為一體。”。“一個巨大的挑戰是將如此巨大的模具的溫度保持在±5°C,我們改變了控制系統策略來實現這一目標。我們每架飛機交付八個部分。”成品組件被運送到空中客車赫塔菲公司進行水平尾翼的組裝,水平尾翼類似于翼展為19米的迷你機翼組件??罩锌蛙嚬颈硎?,A350的產量將從2023年的6架/月增加到2026年的10架/月。
我們離開固化室,進入脫模和NDI區域。有一個機器人修整工作站,用于對干燥預成型件的邊緣進行去毛刺。我們看到RTM工具的底部和頂部用于生產A350門的內部結構。使用高架起重機將模具頂部從底座上吊起。托羅洛指出:“這是一個非??煽氐倪^程,可以在不造成任何損壞的情況下拆除零件。”。A350水平尾翼前緣的兩部分工具的底座也在這里,我們可以看到放置肋條預成型件的槽,也可以看到從其上拆下的整個部件作為一個整體結構。擠出的多余樹脂將被修剪掉,然后進行最終質量控制檢查。
Aernnova Illescas之旅
第二次參觀中,恩里克·桑切斯(Enrique Sanchez)再次擔任我們的導游,由Aernnova Illescas工廠的制造工程主管豪爾赫·加西亞·馬丁內斯(Jorge Garcia Martinez)協助,該工廠在生產車間有300名員工,包括白領在內,共有400名員工。遍布工程辦公室的跡象證實,多元化是一項持續的努力,但馬丁內斯表示,在這里雇傭女性技術人員仍然具有挑戰性。盡管如此,該網站的五名高管中有兩名是女性,Aernnova Illescas員工總數的26%是女性。
該工廠最初是為生產A350水平尾翼的復合材料部件和組件而建造的。桑切斯解釋道:“我們通過與其他制造商的競爭過程贏得了這場比賽。”。“我們對產品、工裝、工藝和生產設施進行了設計,以支持所需的生產率。我們于2010年開始原型活動,然后為生產線安裝了自動化設備。我們于2011年啟用了工廠,同年,空客Illescas就在隔壁。”
Aernnova Composites ICSA和Illescas正在生產的零件。
這里生產的其他部件包括A350#2和#4乘客門。桑切斯說:“1號和3號艙門由德國多納沃特的空中客車直升機公司制造。”。“我們在這里制作外部預浸料蒙皮,然后將ICSA的RTM內部結構與其他組件集成在一個特定的組裝單元中。”完成的門被送往Donauwörth,用于連接門機構。
Aernnova Illescas還為A350-1000的發動機塔架及其主起落架艙(MLGB-main landing gear bay)艙壁制造上翼梁,該艙壁將起落架輪的非增壓儲存區與增壓貨艙隔開。該部件被送往法國羅什福特的空中客車大西洋公司進行進一步組裝。馬丁內斯說:“我們還在為A350貨機開發4.5×4米的艙門。”。“蒙皮將由空中客車公司Illescas制造,我們將生產內部結構,該結構包括500多個零件,包括12個框架、加強筋、銷和夾子。我們現在開始為此制造工具。”
馬丁內斯說:“我們還生產波音787后壓力艙壁。”。“形狀很復雜,對質量要求很高,我們必須證明有能力在短短3個月內將評分提高到14分。但我們在查爾斯頓的787裝配線上準時、高質量地交付了產品,第一部分完美無誤。項目副總裁讓所有生產工人簽署了一條橫幅,感謝我們做得這么好。我們的生產車間仍然有這條橫幅。”
“對于A220,我們生產垂直尾翼蒙皮和翼梁,然后在Leonardo的Foggia工廠組裝,”他繼續說道。“我們還生產A220中央翼盒,該翼盒在阿爾諾瓦公司位于阿拉瓦的Berantevilla工廠使用完全機器人工藝組裝。我們還為達索獵鷹10X制造翼梁;達索制造蒙皮并組裝所有CFRP機翼。”
如上所述,Aernnova不僅依賴于結構工程,還依賴于制造工程。桑切斯說:“我們開發了A350升降舵和方向舵的工業化生產,但后來這成為向空中客車中國公司轉移的一部分。”。“方向舵和升降舵在這里工業化,然后完全轉移到哈爾濱生產。”
從切割室和預浸料冷凍區上方的樓梯上可以看到,前面有兩臺35米長的ATL35平臺式機中的一臺,后面有一個手動疊放(HLU)站,配有兩個帶粉色裝袋膜的大型蒙皮工具。在右邊可以看到將潔凈室分成兩部分的過道。
ATL與AFP
Illescas的設施之旅始于其14000平方米的潔凈室。在這個高度自動化的生產區,工人并不多。ATL和AFP機器充滿了我們左右兩側的房間,也一直向前,穿過將房間分成兩部分的主過道。在我們的左邊,在最近的ATL機器之外,是兩臺大型Serra HDF機器。
馬丁內斯指出:“我們有六臺ATL機器,全部由西班牙Torres de Elorz制造,但每臺機器都專門生產不同的零件。”。“三個鋪放在平臺上,生產坯件,然后在HDF機器中成型,三個是鋪放在稍微彎曲的固化工具上的ATL單元。我們還有單膠帶機,可以裝載一卷300米的卷,多功能機,可以同時裝載兩到四卷150米的卷。”
他解釋了ATL和AFP之間的區別:“ATL系統可以制作任何類型的鋪放圖案,但僅限于淺曲率。為了有效地使用它,你需要了解ATL。AFP非常不同,總是以90度角切割,這導致邊緣有臺階,而不是成角度的線。因此,這需要特殊的層壓板設計,AFP系統可以處理非常復雜的幾何形狀,但需要更多的維護。”關于速度,馬丁內斯補充道,早期的AFP系統很慢,但現在AFP已經成為一個非??斓倪^程。
ATL#4鋪設在彎曲的固化工具上,右側為熱覆蓋成型(HDF-hot drape forming)單元。
我們左邊的ATL是鋪設在彎曲固化工具上的軌道上的龍門架系統。該工具從該ATL單元外的HLU站開始,在那里應用一層帶有銅網的玻璃纖維預浸料進行LSP。這里有兩座高塔,配有維爾特克激光投影儀。然后將工具移動到ATL單元中,以便進行CFRP預浸膠帶疊層。然后,它返回HLU站進行最后一層玻璃纖維預浸料,該預浸料用作隔離層,以防止與鋁配件發生電偶腐蝕。這種簾布層也有助于防止在鉆孔完成零件時孔背面出現的松弛——分層。接下來,將預固化的桁條放置在該皮膚上并涂上粘合劑。然后將該組件真空裝袋并在、熱壓罐中固化。我們還看到了用于連接A350機身部分的拼接帶的手工疊層(HLU)。這些產品交付給位于德國奧格斯堡的Premium Aerotec集團。每個彎曲的工具上都有四條帶子。
ATL#3有一個35米長的桌子,后面的TorresLayup頭放空擋,前面的TorresPanex頭切空擋。
在我們的右邊,兩個ATL系統,隔著過道,填滿了潔凈室的那一端。他們正在35米長的平板上鋪設桁條和加強筋的坯料。桑切斯解釋道:“所有放在平臺上的ATL機器都有一個TorresLayup頭來鋪膠帶,還有一個Torres Panex頭來切坯料。”。“我們同時制造幾個零件,然后切割坯件,在熱褶皺成型機(HDF)機器中形成。鋪料頭和切割頭可以交叉,這樣我們就可以同時運行——先鋪在桌子的開頭,然后交換到桌子的末尾。我們永遠不會停止ATL頭,目標是盡可能多地保持鋪料。”
我們走到潔凈室的主走道,然后向右轉。在兩個大型ATL平板單元之外是一個大型預浸料冷凍柜。還有一個切面室,里面有一臺Lectra自動切刀和一臺膠條的機器,用來填充T形串和外蒙皮之間的三角形孔。當兩個“L”桁條背靠背對接形成“T”時,就會出現這個洞——但這會在蒙皮和L之間留下一個需要填充的區域。這是全球CFRP蒙皮桁條生產的標準程序,盡管每個工廠都有不同的膠條制作方法。
馬丁內斯說:“我們制作ATL層壓板,并為膠條切出三角形截面。”。“然后,當我們將桁條與蒙皮匹配時,我們會定位這些。傳統上,我們通過手動將預浸料卷成長蛇狀,然后HDF將其成型為膠條來制造填料。但現在,我們開發了一種特殊的機器,用于將預浸材料切割成形狀。”切割后的簾布層是從Lectra切割機上手動取出的。“我們調查了自動化,但沒有商業案例,”他解釋道。
我們離開切割室,穿過大型潔凈室,經過團隊真空吸塵器,完成鋪放。馬丁內斯解釋道,使用傳統的袋裝薄膜,而不是可重復使用的真空袋,“因為需要很多褶皺,而且可重復使用袋太貴了。我們對此進行了調查,但再次無法提出商業理由。然而,我們確實為787球面框使用了可重復使用袋子。”我們在右側通過了ATL#5。它要小得多,專門用于水平尾翼前緣的肋骨。“我們不需要這么大的機器來制造這些零件,因此能夠使用更具成本效益的工作站。”
用于桁條的HDF,用于固化的組裝預制件
在ATL#5的對面,我們停下來看看將進入左側熱褶皺成型機(HDF)的工具。它們具有凸模插入件,并裝載有八個坯料,這些坯料將被預成型為L形,這些坯料稍后將被組合成四個T形管柱。將工具上的真空袋裝坯料放置在HDF機器中并加熱至60°C,之后在預浸料坯保持未固化的情況下施加真空以成型坯料。馬丁內斯說:“我們將得到的預制件移到固化工具上,形成最終的幾何形狀。”。“預成型只是為了創造形狀,將疊層定位在固化工具上。如果你將扁平坯料直接放在固化工具的工具插入件上,你會出現褶皺。”
他繼續說道:“我們把這些桁條做成網狀——不需要修剪。”。“我們曾經進行過修剪,但我們完成了一個內部項目來改進這一點。我們必須證明凈形狀的產品具有相同的質量,包括進行測試和顯微照片以顯示橫截面和性能。我們還開發了一種替代工藝,即我們使用壓機代替HDF來生產達索F10X機翼的翼梁。”
桑切斯解釋說,當我們繼續在潔凈室中移動時,這里有三個主要過程。第一種是共固化——將未固化的加強筋與未固化的蒙皮相匹配,并用熱壓罐一起固化。第二種是共粘合,將預固化的加強筋與未固化的蒙皮用粘合劑配合,然后用熱壓罐固化——這用于水平尾翼蒙皮。第三個過程是二次粘合,例如,預固化的水平尾翼肋使用粘合劑粘合到固化的結構上,并在熱壓罐中固化。
在我們進入潔凈室的左后角是一個用于制備A350水平尾翼組件以進行共粘合的區域。馬丁內斯指出:“我們不需要工具來將加強筋連接到肋骨上,因為尺寸已經設置好了。”。“也沒有填隙。”
在同一區域,一個轉向架將桁條定位到彎曲的夾具中,然后翻轉該夾具,將其放置在A220中央翼盒蒙皮上。然后將組件裝袋并用熱壓罐進行固化。
兩種工具用于交替AFP鋪放和檢查,以滿足波音787 APB的要求。
787球面框的AFP,熱壓罐
我們穿過過道,來到潔凈室右后角的一臺大型AFP機器前,經過波音787球面框的大型工具。桑切斯說:“在這個AFP工作站中,我們在機床上有兩個區域可以放置兩個球面框工具。”。“我們在檢查另一個的同時放在一個上,反之亦然。該工作站有一個自動磁頭更換器,可以將裝有16卷1/2英寸寬磁帶的磁頭與裝有8卷1/8英寸寬膠帶的磁頭互換。這兩個都需要完成疊放。”
然后我們走回中央通道,離開潔凈室進入熱壓罐區域。三臺Olmar(Gijón,西班牙)熱壓罐的直徑分別為14×5米、13×5米和13×5.5米。馬丁內斯說:“我們可以用所有這些方法固化我們生產的每一種產品。”。在每個熱壓罐的前面都有一條兩倍長的軌道,用于安裝兩個支架車,以便更快地更換——其中一個可以取下,然后由AGV側向推動,而第二個則裝入熱壓罐。
我們在機架上傳遞A220中央翼盒的蒙皮。桑切斯指出,Aernnova在生產率方面繼續與空客保持一致。對于A220,空中客車公司的目標是到2026年每月14架飛機。當我們離開熱壓罐前往無損檢測區域時,我們在固化后的工具上傳遞A350水平尾翼的蒙皮、A350-1000發動機掛架的一個上翼梁、A350水平尾翼的三個網狀桁條架以及十幾個A350乘客門的蒙皮。
檢查和組裝
無損檢測區域有一個GE公司的大型噴射器超聲波檢測工作站和一個Tecnatom的機器人超聲波檢測單元工作站,該工作站有兩個部分:一個用于夾具,左側可以使用噴水器,右側可以使用浸沒罐。桑切斯說:“我們對較大的零件使用GE公司電氣噴射器,因為它們必須逐一檢查。”。“這是我們擁有的第一臺機器,因此某些零件被指定使用它進行檢查。然而,最好在Tecnatom浸沒槽中檢查小零件。”他指出,GE電氣的機器可以進行脈沖回波,但不能進行TTU,兩個工作站都可以進行C掃描。
對于Tecnatom工作站,掃描夾具可以滾動到左側部分,并使用噴水器與機器人一起檢查。同時,高架起重機將裝有許多部件的固定裝置(例如,15個肋或兩個翼梁)降低到浸沒槽中。馬丁內斯說:“當我們在水箱中掃描時,我們正在隔壁的非浸沒側準備裝載物。”。“然后,我們將機器人移到一邊進行非浸入式掃描,同時移除被掃描的零件并重新裝載水箱。我們使用帶有128個換能器的相控陣UT,這樣我們可以快速覆蓋大面積區域。然而,在掃描之前,我們必須將水箱中的水揭穿,才能獲得準確的圖像。”
馬丁內斯指出,這個循環是連續重復的,因為這里生產的每個零件都經過100%的檢查。“我們也有完成手動UT檢查的工作站,以檢查標記為異常的區域。”他補充道,必須掃描每個零件的所有區域,尤其是半徑和凸緣,因為這些零件大多是結構零件,并被視為飛行和/或安全關鍵零件。我們走過一架787球面框,它正準備接受掃描。當我們進入一個大型裝配區時,也有A350主起落架艙壁的機架。
在這里,我們看到787球面框正在組裝,墻上的橫幅來自波音查爾斯頓公司。鈦配件一直連接在直徑4.2米的艙壁周圍,這需要鈦/CFRP/鈦的堆疊鉆孔。桑切斯說:“我們用自動鉆機一次鉆完。”。
對于A350主起落架艙(MLGB-main landing gear bay)艙壁,Illescas生產ATL坯料,使用HDF將其預成型為桁條,并在熱壓罐中將桁條與ATL預浸蒙皮共同粘合。
成品A220中央翼盒蒙皮機架位于A350水平尾翼和主起落架艙壁組件旁邊,后者是一個帶加強筋的大半圓。我們經過一個小工作站,桑切斯將其描述為一種自動化先前手動密封劑應用工作的開發。“在過去,這需要很多時間,”他解釋道。“這也需要熟練的工匠,因為密封是功能性的,但應用也必須非常整潔,才能提供高質量的表面。這樣的熟練人員很難找到,自動化將提高效率,以滿足更高的生產率。”
我們看到A350水平尾翼的翼梁上安裝了配件。馬丁內斯解釋說,雖然有些是機械連接的,但另一些是粘合的,因此可以接收四個空心鉚釘,每端兩個,加勁肋凸緣兩側各一個。我們離開這個區域,回到辦公室和主大廳。
為未來做好準備
每個復合材料制造商都有自己的個性。Aernnova的自信,但不張揚。它追求新技術和自動化,但作為實現改進、更高生產率的一種手段。它確實投資于新的能力,但以一種有分寸的、實用的方式,著眼于實際生產??ㄋ沟俾越忉屨f,作為一級供應商,它必須非常認真。“我們沒有低于最佳工藝和操作的空間。”然而,很明顯,工程和工程師構成了公司的脊梁,提供了一種真實性、穩定性和方向性。
這比以往任何時候都更重要??ㄋ沟俾灾赋觯?ldquo;這個行業已經發生了變化。”。“疫情過后,決定去哪里更具挑戰性。但我們正在加大Hamble和Evora的力度,并繼續在我們所有的復合材料生產基地成熟自動化和新技術,包括RTM、沖壓成型和其他熱壓罐外工藝。我們將在2024-25年推出熱塑性復合材料,目標是到2026年推出TRL 6。目前,我們將努力滿足A320、A350和A220產量增加的需求。”
然而,他補充道,Aernnova復合材料公司的場地有增長的能力,并將繼續在公司的航空航天領域實現多元化。“我們在工程和生產方面擁有數十年的專業知識,加上廣泛的能力,為未來所有類型的飛機生產更輕、更高性能和高速率的結構提供了真正的好處。”
原文見,《Plant tour: Aernnova Composites, Toledo and Illescas, Spain 》6/24/2024
楊超凡 2024.6.25










































