Các phép đo định hướng sợi quan trọng Đảm bảo tính toàn vẹn của bộ phận composite

Trung tâm Composite c?a Trung tâm Nghiên c?u S?n xu?t Tiên ti?n c?a ??i h?c Sheffield là m?t c? s? hi?n ??i nh?t dành cho nghiên c?u và phát tri?n s?n xu?t composite tiên ti?n. D?a trên ph?n m? r?ng dành riêng cho Nhà máy AMRC c?a T??ng lai, t?i Rotherham, V??ng qu?c Anh, nghiên c?u c?a trung tâm t?p trung vào s?n xu?t và gia công các b? ph?n composite, bao g?m các b? ph?n lai k?t h?p kim lo?i hi?u su?t cao và composite trong m?t c?u trúc duy nh?t.

S? d?ng các ph??ng pháp tiên ti?n ?? s?n xu?t các b? ph?n siêu nh? t? v?t li?u composite m?i h?n là tr?ng tâm công vi?c hàng ngày c?a Trung tâm Composite AMRC. Nh?ng v?t li?u này ngày càng ???c s? d?ng nhi?u h?n trong ngành hàng không v? tr?, hàng h?i, ô tô và các ngành công nghi?p có giá tr? cao khác vì chúng k?t h?p ?? b?n cao v?i tr?ng l??ng th?p. Tuy nhiên, hi?u su?t tuy?t v?i này ph?i tr? giá ??t vì nh?ng v?t li?u tiên ti?n này ??t ra nhi?u thách th?c trong s?n xu?t.

Các thành ph?n composite ???c t?o ra b?ng cách x?p l?p các l?p s?i ??n h??ng ho?c v?i d?t thoi, ???c x? lý ?? t?o ra ph?n r?n cu?i cùng. Có m?t s? cách k?t h?p các s?i thành m?t t?m mà sau ?ó có th? ???c x?p l?p thành m?t ph?n, m?i cách th??ng liên quan ??n m?c ?? t? ??ng hóa l?n, ch?ng h?n nh? h? th?ng ??t s?i t? ??ng (AFP) ho?c h? th?ng b?n rô-b?t.

?? b?n c?a m?t b? ph?n composite ph? thu?c r?t nhi?u vào s? liên k?t chính xác c?a các s?i mà nó ???c t?o ra – t?t c? là v? h??ng c?a s?i. Các s?i ???c ??t kém có th? d?n ??n m?t lo?t các khuy?t t?t ?nh h??ng ??n tính toàn v?n c?u trúc c?a ph?n cu?i cùng. Vi?c phát hi?n các khuy?t t?t nh? v?y, t? các kho?ng tr?ng và ch?ng chéo cho ??n s? hi?n di?n c?a các v?t l? và m?nh v?n, ? giai ?o?n s?n xu?t t??ng ??i s?m s? hi?u qu? và ti?t ki?m chi phí h?n nhi?u so v?i vi?c ch? nh?n ra v?t li?u có nh?ng ?i?m y?u không th? ch?p nh?n ???c khi nó là m?t ph?n c?a m?t b? ph?n hoàn ch?nh .

?i?u ?ó có ngh?a là vi?c ki?m tra ch?t l??ng trong quá trình l?p ??t có t?m quan tr?ng s?ng còn. Vi?c ki?m tra s?i ?ã ??t c?n ???c th?c hi?n gi?a quá trình ??t t?ng l?p ?? ??m b?o r?ng h??ng c?a s?i v?n n?m trong các thông s? yêu c?u trong toàn b? v?t li?u. V?i các b? ph?n ph?c h?p dành cho c?u trúc ô tô và hàng không v? tr? dày ???c t?o thành t? hàng ch?c l?p, vi?c ki?m tra này rõ ràng có th? khá t?n th?i gian, ??c bi?t khi b?n cho r?ng ph??ng pháp ki?m tra ?ã thi?t l?p là ki?m tra tr?c quan ???c th?c hi?n th? công b?i ng??i v?n hành v?i m?t kính lúp.

Zeeshan Qureshi, K? s? nghiên c?u chính c?a nhóm Phân tích thi?t k? và T? ??ng hóa t?ng h?p t?i Trung tâm v?t li?u t?ng h?p AMRC, gi?i thích r?ng 70% ho?c h?n t?ng th?i gian c?a máy ???c s? d?ng b?i lo?i ki?m tra th? công này. Qureshi cho bi?t : “ ?ó là m?t chi phí r?t l?n ??i v?i các ??i tác c?a chúng tôi,  ?ó là lý do t?i sao chúng tôi ?ang nghiên c?u m?t s? h? th?ng ki?m tra trong quy trình t? ??ng ti?m n?ng có th? giúp gi?m ?áng k? ho?c th?m chí lo?i b? hoàn toàn vi?c ki?m tra th? công ?? h? ??t ???c n?ng su?t cao h?n trong nhà máy c?a h?.”

Phát tri?n các gi?i pháp m?i cho các nhà s?n xu?t thu?c m?i quy mô trên toàn th? gi?i là m?c tiêu c?a Trung tâm H?n h?p AMRC. Qureshi cho bi?t: “ Khách hàng c?a chúng tôi r?t ?a d?ng, t? nh?ng công ty hàng không v? tr? l?n nh? Airbus, Boeing, Rolls Royce và BAE Systems, cho ??n m?t s? OEM ô tô nh? McLaren và Toyota Motorsport,” Qureshi cho bi?t. “ Nh?ng chúng tôi không ch? gi?i h?n trong vi?c làm vi?c v?i các nhà cung c?p OEM ho?c C?p 1/C?p 2. Chúng tôi c?ng ? ?ây ?? giúp ?? m?t s? doanh nghi?p v?a và nh? t?i ??a ph??ng, giúp h? gi?i quy?t m?t s? v?n ?? v? s?n xu?t và thi?t k? mà h? ?ang g?p ph?i trong các c? s? c?a mình và tr? nên c?nh tranh h?n trên th? tr??ng.”

Cung c?p cho các doanh nghi?p ?ó các gi?i pháp m?i tiên ti?n là n?i các gi?i pháp ki?m tra t?ng h?p c?a Hexagon tham gia vào câu chuy?n. Nghiên c?u c?a Trung tâm h?n h?p AMRC v? các khía c?nh ki?m tra s?n xu?t v?t li?u composite b?t ??u b?ng m?t cu?c kh?o sát th? tr??ng và h?p tác ch?t ch? v?i các nhóm khác trong AMRC c?ng nh? các ??i tác th??ng m?i, ?? tìm ra h? th?ng nào ?ang ???c s? d?ng thành công trong các ?ng d?ng liên quan. Công vi?c n?n t?ng này ?ã thu hút s? chú ý c?a h? v? kh? n?ng c?a Cánh tay tuy?t ??i và các tùy ch?n máy quét laze khác nhau c?a nó.

“Chúng tôi phát hi?n ra r?ng Hexagon ?ã phát tri?n m?t h? th?ng ki?m tra h?n h?p ??c bi?t ?? ?o h??ng s?i, mà chúng tôi tin r?ng có th? là ?ng c? viên ti?m n?ng ?? gi?i quy?t m?t s? v?n ?? ki?m tra c?a chúng tôi,” Qureshi cho bi?t:H? ?ã nhanh chóng có th? mang m?t h? th?ng nh? v?y vào trung tâm ?? th?c hi?n m?t nghiên c?u ?i?n hình – Cánh tay tuy?t ??i v?i Máy quét Laser RS5 và H? th?ng T?m nhìn 3D.

Vision System 3D là m?t c?m bi?n d?a trên máy ?nh có th? phát hi?n chính xác h??ng c?a t?ng s?i composite. H? th?ng s? d?ng Cánh tay tuy?t ??i ?? tham chi?u v? trí và k?t h?p v?i các l?n quét ???c th?c hi?n b?ng ch?c n?ng quét laze c?a cánh tay, d? li?u ??nh h??ng s?i quang này có th? ???c ánh x? lên mô hình ba chi?u c?a b? ph?n ?ang ???c ki?m tra b?ng n?n t?ng ph?n m?m Explorer 3D chuyên d?ng.

Nhóm ?ã nhanh chóng có th? áp d?ng h? th?ng này cho m?t s? ki?m tra ??m b?o ch?t l??ng ki?m tra theo yêu c?u c?a các quy trình s?n xu?t b? ph?n composite c?a h?, ch? y?u là nh?ng ki?m tra liên quan ??n vi?c ?o h??ng s?i c?a các b? ph?n composite. Qureshi cho bi?t: “ H? th?ng này cho phép chúng tôi xác th?c công vi?c thi?t k? và mô ph?ng mà chúng tôi th?c hi?n t?i bàn làm vi?c ?? ??m b?o ý ??nh thi?t k? c?a chúng tôi ?ang ???c s?n xu?t, vì v?y, nó tr? thành m?t b??c xác th?c t?t cho quy trình thi?t k? và s?n xu?t c?a chúng tôi,” Qureshi nói .

  Qureshi cho bi?t: “Chúng tôi ch? y?u s? d?ng h? th?ng này ?? d?t và b?n c?ng nh? sau quá trình t?o hình tr??c. “ ?i?u ?ó có th? bao g?m nh?ng th? nh? d?t 2D, 2.5D và 3D ho?c t?o hình v?i khô thành hình d?ng cu?i cùng b?ng các quy trình c? nhi?t. Khi chúng tôi th?c hi?n quy trình s?n xu?t ban ??u ?ó, chúng tôi có th? mang b? ph?n ??n máy tr?m và chúng tôi s? s? d?ng h? th?ng ki?m tra m?i ?? quét b? ph?n nh?m t?o c?u hình 3D c?a b? ph?n mà chúng tôi có. Sau ?ó, chúng tôi s? ti?p t?c và ch?p ?nh b? m?t mà chúng tôi v?a quét. B?ng cách s? d?ng m?t s? thu?t toán nâng cao ???c tích h?p trong ph?n m?m, sau ?ó chúng tôi có th? xác ??nh h??ng c?a s?i quang và ?i?u ?ó có th? cho chúng tôi bi?t m?t s? l?i có trong b? ph?n.”

“Chúng tôi có th? ??a thông tin ?ó tr? l?i ph?n m?m thi?t k? và phân tích c?a mình ?? c?p nh?t các mô hình c?a chúng tôi v?i d? li?u t? b? ph?n ???c s?n xu?t ?? th?c hi?n phân tích mà sau ?ó chúng tôi có th? so sánh v?i b? ph?n ???c thi?t k?. ?i?u này cung c?p thông tin có giá tr? ?? so sánh môi tr??ng ‘th?c’ và ‘?o’ mà chúng ta làm vi?c.”

Nh?ng ?ó không ph?i là k?t thúc c?a quá trình. ?i?u quan tr?ng là d? li?u ki?m tra này có th? ???c ??a tr? l?i quy trình s?n xu?t ?? c?i thi?n ho?t ??ng s?n xu?t trong t??ng lai. “B??c ??u tiên, chúng tôi có th? th? s?a m?t s? ch??ng trình và gi?m thi?u nh?ng l?i ?ó thông qua l?p trình t?t h?n,”Qureshi nói:Nh?ng ?ôi khi các khuy?t t?t; ch? c?n ?i ??n b?n ch?t c?a hình h?c ho?c tình tr?ng c?a v?t li?u, và ??i v?i nh?ng lo?i khuy?t t?t ?ó, quy trình s?a ch?a thích h?p có th? ???c th?c hi?n thay th?, cho dù ?ó là lo?i b? các l?p ho?c ph?n c? th? và chuy?n ti?p chúng lên b? m?t. b? m?t m?t l?n n?a.

T? ?ó, nó s? ???c b?o d??ng và x? lý h?u k?, ti?p theo là các b? ph?n ???c g?i ?i ki?m tra không phá h?y ?? ??m b?o chúng ?áp ?ng các thông s? ??m b?o ch?t l??ng c?n thi?t.

Các thu?t toán ph?n m?m mà Vision System 3D ???c xây d?ng d?a trên ?ó là c?t lõi c?a nh?ng gì làm cho gi?i pháp này tr? thành m?t gi?i pháp ??t phá nh? v?y cho AMRC. Qureshi cho bi?t: “ Explorer 3D có m?t thu?t toán r?t phát tri?n và m?nh m? ?? phát hi?n các h??ng c?a s?i quang . “?i?u này r?t h?u ích ??i v?i chúng tôi vì bi?t ???c ?? chính xác c?a h??ng s?i c?a b? ph?n c?a b?n, nó cung c?p cho chúng tôi thông tin r?t có giá tr? ?? so sánh v?i các thi?t k? bên ngoài, nh?m so sánh hi?u su?t c?u trúc s? nh? th? nào trong s?n ph?m ???c s?n xu?t. ph?n.”

“M?t trong nh?ng l?i th? c?a vi?c có h? th?ng này là c?m bi?n c?ng có th? ???c tích h?p v?i các máy b? trí t?ng h?p khác, ch?ng h?n nh? máy AFP, máy b?n, khâu ho?c máy d?t 2.5D ho?c 3D mà chúng tôi có trong AMRC,” cho bi?t Qureshi. “ Vì v?y, v? c? b?n, chúng tôi có th? l?y h? th?ng, g?n nó vào các h? th?ng s?n xu?t h?n h?p khác c?a chúng tôi, ?i?u này s? yêu c?u thi?t k? m?t s? ?? ??c ?? g?n c?m bi?n. Sau khi hoàn thành, chúng tôi có th? d? dàng ti?p t?c và b?t ??u th?c hi?n ki?m tra trong quá trình ho?c tr?c tuy?n, nh?m gi?m h?n n?a th?i gian ki?m tra t?ng th? mà các ??i tác c?a chúng tôi ?ang ph?i ??i m?t.”

?? bi?t thêm thông tin: www.hexagonmi.com