飛機制造的高效辦法

據外媒報道,通過施塔德弗勞恩霍夫IFAM的自動化和機器人技術實現可持續和高效的飛機制造!
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從大型CFRP部件的效率增強流線制造,到飛機垂直尾部的自動方向舵叉組件和熱塑性CFRP整體框架的自動預組裝,再到未來由熱塑性纖維增強復合材料(FRP)制成的有前途的更輕的清潔天空2飛機機身的組裝技術。新的輕量化材料和制造工藝不僅提高了效率并降低了成本,而且特別代表了實現氣候友好型飛行的里程碑:在典型的客機中,每節省一公斤煤油每年可減少多達120公斤的消耗??茖W家們提供了對當前以應用為導向的研究和開發工作的見解,他們正在德國施塔德的CFK NORD研究中心以1:1的比例進行。
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清潔天空2 - “MFFD” - 未來的飛機機身 - 使用熱塑性塑料CFRP進行新機身設計的組裝技術

在虛擬飛機機庫中,ILA 2022的參觀者將有機會使用VR眼鏡單獨探索Clean Sky 2“多功能機身演示器”(“MFFD”),該眼鏡目前正在Stade的Fraunhofer IFAM以1:1的比例建造。未來飛機機身重量的顯著減輕源于新設計,而這種設計又通過在范圍內次使用熱塑性纖維復合材料而可用于該應用領域。

對飛機的需求增加和減少一氧化碳排放需要在飛機制造中采用新的方法和技術。一方面,通過減輕重量,顯著提高生產率和環境兼容性,有一種有前途的方法:將熱塑性塑料、碳纖維增強塑料(CFRP)飛機結構元件、整流罩部件和機艙系統元件組合成一個集成的結構模塊。Clean Sky 2“多功能機身演示器”(“MFFD”)正在研究高度集成的熱塑性飛機機身結構焊接組裝的技術和經濟可行性。這包括在施塔德建造一個1:1比例的演示器,具有各種接頭設計和焊接工藝,該演示器正在與國際項目合作伙伴共同開發。除焊接工藝外,重點還在于結構的自動操作和裝配,同時保持高的公差要求。

熱塑性塑料CFRP整體框架的自動預裝配 - 3D打印作為連接技術

此外,新開發的減重熱塑性CFRP整體框架,可在橫向加固飛機機身,熱塑性間隙填充物(墊片)將成為ILA 2022上“OSFIT”(“一次性完全集成熱塑性框架”)展覽的重點,以及相關視頻。未來,自動化、智能化、精密化的預裝配過程將取代之前將這些熱塑性整體框架裝配到飛機機身上的耗時的手動步驟,從而不僅提高了生產率,還降低了成本。

基于熱塑性塑料的碳纖維增強塑料(CFRP)的整體框架是飛機制造朝著循環經濟方向邁出的重要一步,因為這些塑料可以在固化后通過加熱再次變形,更容易修復或回收。施塔德的Fraunhofer IFAM的專家在OSFIT子項目“機器人支持的自適應在線墊片工藝使用3D打印”中使用熱塑性塑料的這種特性來開發這種整體框架的自動預裝配工藝。為此,他們與項目合作伙伴一起,實現了虛擬間隙測量和機器人引導的間隙填充物作為連接技術的自動3D打印應用。