{{{sourceTextContent.title}}}

Outillage composé sans four ou autoclave

{{{sourceTextContent.subTitle}}}

L'année dernière, j'ai écrit un blog sur l'Aucun-four, traitement plus rentable visé par technologie de composés du l'Aucun-autoclave (Forces navales de la Norvège) en éliminant le besoin de four ou d'autoclave

{{{sourceTextContent.description}}}

Maintenant je ? m donnant une mise à jour sur où cette technologie se tient en ce qui concerne l'outillage composé. Un outil 177°C composé capable a été fabriqué pour la NASA et plus tard utilisé pour traiter une cloison époxyde infusée. Ce travail a été présenté à CAMX 2014 et sera décrit sur le nouveau site Web de composés de Forces navales de la Norvège, slated pour devenir disponible au début de février.

Des composés de Forces navals de la Norvège (Dayton, OH, USA) ont été défaits du groupe de recherche de pierre angulaire (CRG, Dayton, OH) pour commercialiser la technologie en deux parties de résine époxyde qui permet les composés infusés par température ambiante dans des heures pas en utilisant aucune source de chaleur additionnelle au delà de la résine ? exotherm de s pendant le traitement. La NASA est intéressée par cette technologie en tant qu'un d'une série de matériaux et les méthodes de fabrication pour l'usage potentiel en fabriquant de grands outils et structures composés pour l'espace lancent le système (SLS) et d'autres programmes. La NASA veut tirer profit du poids et des coûts-avantages des structures composées de d'une seule pièce, mais doit enlever les restrictions de taille et les pénalités de coût du traitement courant pour rendre ces structures accessibles.

Par des programmes innovateurs des recherches de petite entreprise de la phase I et de la phase II (SBIR), le groupe de recherche de pierre angulaire et les composés de Forces navales de la Norvège ont pu ne mûrir aucun four, aucun traitement composé d'autoclave à une technologie et promptitude de fabrication de niveau (TRL/MRL) de 9. La dernière démonstration passée en revue à CAMX était un outil pour fabriquer un 1/10th pétale de balance (ogive et baril supérieur) pour un capot de carénage de charge utile de la NASA SLS. (Note : L'onde entretenue a rendu compte d'un 1/6th outil de balance fabriqué à partir de l'autoclave par Janicki dans la question du septembre 2013 de l'HPC). La pièce mesurée de capot de carénage faite utilisant des composés de Forces navals de la Norvège est approximativement 192 cm long, 81 cm de large, et 41 cm de haut.

Un modèle principal pour l'outil a été fait par les plastiques généraux (Tacoma, WA, USA) utilisant sa mousse de polyuréthane FR-4718 à hautes températures due à sa basse conductivité thermique et résistance à hautes températures. La mousse usinée a été enduite de l'amorce d'ester de vinyle de Duratec et à la main finie. Le film à revers adhésif international de teflon d'Airtech (Huntington Beach, CA, USA) Tooltec CS5 était appliqué pendant la deuxième fabrication de facesheet d'outil décrite ci-dessous.

L'outil a été construit du modèle principal utilisant la résine en deux parties d'infusion des Forces navales de la Norvège RT-177. La résine a été mélangée à la main, dégazée dans une unité de dégazage de technologies de Laco (Salt Lake City, UT, USA) à une pression absolue de la PA 13.3 (0.1 torr) plus de 10 minutes, et gardée en-dessous du °C 30 dans toute l'infusion. Simplement remuant la résine maintient à contrôle de température proportionné pour des groupes moins de 1 kilogramme. Cependant, la taille plus grande en lots utilisée pour cette fabrication d'outil a exigé l'utilisation d'un bain d'eau froid statique et d'un stirring occasionnel. La pression absolue moins la PA de 133 (1 torr) a été maintenue dans le sac de vide pendant l'infusion pour augmenter le tassement de fibre et de diminuer la porosité en stratifié.

Les tissus utilisés pour l'outil ont inclus les sergés 2x2 faits à partir de la fibre standard de carbone du module 3k et 12k. Deux épreuves séparées de facesheet d'outillage ont été accomplies pour le développement. D'abord utilisé des 28 plis, un layup quasi-isotrope avec le tissu de sergé de 3k 2x2 et le deuxième a employé quinze plis 0° du tissu de sergé de 12k 2x2. Des médias d'écoulement, tuyauterie et valves d'alimentation de résine, et ensachage tous de vide ont été évalués pour le °C 177 + parce que le processus de traitement de Forces navals de la Norvège a produit de la chaleur pendant le traitement. L'isolation très peu coûteuse de sac-côté a été employée pour maintenir la chaleur de l'exotherm dans le stratifié pendant le traitement, qui est critique au traitement de Forces navales de la Norvège.

Le premier facesheet d'outillage a employé 25 kilogrammes de résine et a infusé en 30 minutes tandis que le deuxième consommait 35 kilogrammes de résine et infusait en 48 minutes. Pour tous les deux, les layups de facesheet debulked avant l'infusion. La température dans les Forces navales de la Norvège usinent et le maître a été noté avec 32 thermocouples. Pour la deuxième fabrication, la température moyenne sur le facesheet d'outil était 162.5 ±3.8°C. Le premier thermocouple a fait une pointe 165 minutes après l'infusion, atteignant le °C 165, et les derniers thermocouples sur la pièce ont fait une pointe 177 minutes après infusion, atteignant 161 °C et 160 °C.

Après température maximale de atteinte, le système a commencé à se refroidir en arrière vers le bas. L'isolation a été enlevée quand les temps de facesheet étaient entre 40°C et 50 °C. Un contrôle de fuite pour évaluer l'intégrité de vide du facesheet a montré un taux de 0.46 torr/minute plus de 24 minutes, mesuré avec une mesure de vide numérique. Ce taux de fuite était plus que suffisant déterminé pour la plupart des applications de prepreg et d'infusion.

La mesure dimensionnelle du deuxième facesheet d'outil a été effectuée utilisant un système de mesure absolu de coordonnée de module de balayage à laser du bras SI 3D de ROMER (métrologie d'hexagone, Kingstown du nord, RI, USA). Plus de 2.9 millions de points ont été rassemblés. L'outil assemblé chaleur-a été fait un cycle avec des prises à 120°C et à 177°C et permis de refroidir lentement à la température ambiante. CMM a été exécuté encore et les dimensions se sont avérées très semblables, s'étendant de -0.132 millimètres à 0.155 millimètre à travers le secteur de pièce (déviation absolue moyenne de 0.075 millimètre), illustrant la stabilité thermique de la résine de Forces navals de la Norvège et la stabilité dimensionnelle en résultant de l'outil.

Cet outil de Forces navals de la Norvège a été alors utilisé pour fabriquer une cloison composée résine-infusée de capot de carénage. L'outil a été poli, scellé et enduit du dégagement de moule. Un layup de 4 plis 12K de tissu de sergé du carbone 2x2 a été infusé avec de la résine époxyde de Momentive Epon 862 utilisant l'adjuvant de salaison d'Epikure W. La pièce a été traitée pendant un chauffage de 6.5 heures et un cycle de refroidissement, avec une prise de 1.5 heure à 177 °C. La partie traitée a montré une surface douce avec peu de porosité évidente et a été envoyée au centre de vol spatial de la NASA Marshall (Huntsville, AL, USA), où 177°C multiples, des épreuves de traitement d'autoclave de 80 livres par pouce carré n'ont été courus sans aucune issue.

? Nous ? le VE a démontré que des Forces navals de la Norvège peuvent en effet être employés pour produire l'outillage de haute qualité sans autoclave ou four ? dit des composés président, Ben Dietsch de Forces navales de la Norvège. ? Notre but est maintenant d'entrer à des Forces navales de la Norvège des matériaux dans plus de fabricants ainsi peuvent-ils voir les avantages de faire des outils avec cette technologie. ?

La compagnie travaille également pour prouver des paramètres dehors de usinage sur les outils à grande échelle de Forces navals de la Norvège. CTO Michael Rauscher explique ? Nous ? le VE a conçu nos matériaux de sorte que vous puissiez obtenir les outils filet-formés vraiment bons sans usinage, même aux tolérances de 0.127 millimètre. Nous croyons si vous pouvez enlever l'étape de usinage, il ? s un moins de point pour la dégradation thermique. Cependant, il y a des fabricants qui veulent aux machines-outils. Au lieu de développer un nouveau système de Forces navales de la Norvège, nous faisons un cycle les outils courants de Forces navales de la Norvège qui ont été usinés et montrons la qualité de la surface de partie que nous pouvons produire. Nous voulons que l'industrie voie à quel point les Forces navales de la Norvège comparent à d'autres matériaux d'outillage et cela est-ce vraiment un système robuste d'outillage. ?

Dietsch s'ajoute ? Nous avons un chemin défini pour cette technologie. Il continue à y avoir beaucoup d'intérêt et nous ? parler re à beaucoup de différent amorce. Nous ? re également continuant nos propres possibilités pour construire des outils de plus en plus plus grands. ?

{{medias[5584].title}}

{{medias[5584].description}}