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复合材料制造装备向小型化和机器人化发展

2012年07月18日 19:15中国机床商务网点击:6150

  据美国《高性能复合材料》杂志2012年7月报导,上世纪90年代MAGIAS和Ingersoll机床公司已经将自动铺丝机做成商业化产品。今天,自动铺丝机主要由两个机床公司供应,一是西班牙的MTorres公司,另一家为美国的Electroimpact公司,另外还有一些小型机床公司,包括AutomatedDynamics、AccudyneSystems、CoriolisComposites和Mikrosam公司。
  
  自动铺丝和自动铺带技术广泛用于飞机工业,但在过去几年,其市场状况正在驱动复合材料装备供应商在产品线上做一些改变。自从自动铺丝和自动铺带首次变成可行性生产工艺以来,装备供应商通常为最大型的航空航天工业公司设计和制造很大且昂贵的机床。但这几年情况有所转变,复合材料装备供应商开始开发较小型且更经济的机床,以满足那些生产不需要很大机床且能支付得起设备费用的公司需求。
  
  利用商用机器人作为小尺寸复合材料铺层设备的平台正在成为设备供应商的基本做法。MTorres、MAGIAS和Electroimpact设备供应商均提供以机器人为平台的小尺寸铺层设备。MTorres和MAGIAS公司还提供缩比的龙门架式自动铺带系统。
  
  MTorres公司在开发小型复合材料铺层系统上异常活跃,公司拥有一个新的小型的基于机器人的自动铺带机。该机床有一个能铺3inch/76.2mm带宽的缩比铺带头。公司在其位于西班牙的主厂新研发大楼里安装了一台类似的机床,另外它还将其一台类似机床卖给欧洲一家航空航天公司。
  
  这种铺带机有一个中央工具旋转装置和两个铺带的机械手。该机床是专门为涡轮风扇发动机机匣成形而开发的。
  
  MTorres公司开发的另一台基于机器人的自动铺带机是专门为铺平面结构件而开发的。机器人铺带机可以沿着水平地板上的X轴驱动下与铺设表面平行移动。机床的X轴行程可根据用户需求任意配置。
  
  MTorres公司还有一个小型悬臂架式机床,利用铺丝头铺设平面零件,专门为A350的桁条的铺丝而开发。使用自动铺丝机成形复杂的平面零件可大大减少在制品材料浪费。
  
  MAGIAS公司有一台小型机器人自动铺丝系统,是专门为那些通常用手工铺层的小型零件而开发的。该系统铺丝头可输送4-16束丝束,丝束宽度为3.18或6.34mm。
  
  Electroimpact公司也以开发小型复合材料铺层设备而闻名。公司已售出一台基于商业机器人的小型自动铺丝机。这台机器人系统有16丝束自动铺丝头,将丝轴与输送头合并。
  
  Ingersoll机床公司与有潜力应用客户设计和制造专用需求设备,包括小型铺层设备,但是没有确切的消息声称该公司已经生产了小型机床设备。
  
  其它较小型机床公司,AutomatedDynamics、AccudyneSystems和CoriolisComposites公司几年来已经供应了更小、低成本复合材料铺层设备,这些供应的产品中许多都是基于机器人平台的。
  
  预期未来几年各种自动铺丝和自动铺带配置和尺寸的机床将出现,机器人平台将用于更多的复合材料铺层系统。机器人平台与复合材料铺层技术相结合被证明是非常成功的。复合材料铺层设备品种的扩展意味着更小的复合材料车间可根据他们所需的尺寸和价格选用自动铺层设备。最终,复合材料自动化设备就像在金属加工业中的5坐标CNC机床一样,将成为复合材料工业的常态。
  
  加工百科:
  
  自动铺丝技术是在航空航天工业发展起来的一种“低成本,高性能”的先进复合材料自动化制造技术。自动铺带技术是集预浸带剪裁、定位、铺叠、压实等功能于一体,且具有控温和质量检测功能的复合材料集成化数控成型技术,能够在一定范围内替代原有手工成型中的复合材料自动剪裁下料系统和铺层激光定位系统等设备。
(来源:中国航空工业发展研究中心)

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