近期,奧地利恩格爾公司推出了一套無人機熱塑性復(fù)合材料旋翼葉片全自動化批量生產(chǎn)方案,可實現(xiàn)高效、質(zhì)量穩(wěn)定的規(guī)模化制造,在無縫工藝流程中同步實現(xiàn)零部件高性能、一體化降噪及可持續(xù)性。

采用帶材夾層注塑成型工藝制造的碳纖維增強復(fù)合材料旋翼葉片無人機螺旋槳
作為注塑成型與自動化領(lǐng)域的專業(yè)企業(yè),奧地利恩格爾正將成熟的大批量制造理念應(yīng)用于輕量化復(fù)合材料應(yīng)用場景。該公司研發(fā)了高效集成化生產(chǎn)工藝,將增強層鋪放、成型、功能集成及成品旋翼葉片取出等核心工序,在注塑模具內(nèi)形成連續(xù)閉環(huán)生產(chǎn),大幅提升生產(chǎn)效率與產(chǎn)品一致性。
輕量化、高強度、近凈成型:帶材夾層注塑成型為核心技術(shù)
該生產(chǎn)工藝的核心是采用碳纖維增強熱塑性單向帶與注塑短纖維復(fù)合材料構(gòu)成的結(jié)構(gòu)夾層設(shè)計。單向帶組成旋翼葉片的受力外層,經(jīng)精確定位放入模具并通過真空固定,使增強材料嚴(yán)格沿受力方向排布,僅在結(jié)構(gòu)受力所需位置使用材料,實現(xiàn)材料的高效利用,兼顧輕量化與結(jié)構(gòu)強度。

模具區(qū)域的自動化處理:注塑模具內(nèi)直接進行精確的工藝步驟(來源:恩格爾)
在后續(xù)工序中,短纖維熱塑性芯材被注入預(yù)先鋪放的單向帶之間,并與外層緊密粘結(jié),形成近凈成型的構(gòu)件結(jié)構(gòu)。為進一步提升輕量化潛力,芯材采用化學(xué)發(fā)泡工藝,在確保旋翼葉片結(jié)構(gòu)性能不受影響的前提下,有效降低零部件重量,助力無人機提升續(xù)航能力。

配備恩格爾 Victory 注塑機和 easix 六軸機器人的注塑單元 —— 熱塑性復(fù)合材料轉(zhuǎn)子葉片全自動生產(chǎn)解決方案的基礎(chǔ)(后視圖)來源:恩格爾
最終成型的旋翼葉片兼具輕量化與高耐用性,成型、結(jié)構(gòu)功能與材料粘結(jié)均在自動化流程中一次性完成,經(jīng)規(guī)定的最終修整后,零部件即可直接投入使用。

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