Тогтвортой байдлыг эрэлхийлэхийн тулд мэдрэгчүүд нь мөчлөгийн хугацаа, эрчим хүчний хэрэглээ, хог хаягдлыг багасгаж, хаалттай хэлхээний процессын хяналтыг автоматжуулж, мэдлэгийг нэмэгдүүлж, ухаалаг үйлдвэрлэл, бүтцийг бий болгох шинэ боломжуудыг нээж байна.#sensors #stainability #SHM
Зүүн талын мэдрэгч (дээрээс доош): дулааны урсгал (TFX), хөгц дэх диэлектрик (Lambient), хэт авианы төхөөрөмж (Аугсбургийн их сургууль), нэг удаагийн диэлектрик (синтез) болон пенни ба термопар хоорондын Microwire (AvPro). График (дээд, цагийн зүүний дагуу: Колло диэлектрик тогтмол (CP) ба колло ионы зуурамтгай чанар (CIV), давирхайн эсэргүүцэл, цаг хугацаа (Синтез) ба цахилгаан соронзон мэдрэгч ашиглан капролактам суулгасан преформын дижитал загвар (CosiMo төсөл, DLR ZLP, Аугсбургийн их сургууль).
Дэлхийн аж үйлдвэр COVID-19 тахлын өвчлөлөөс ангижрахын хэрээр хог хаягдал, нөөцийн (эрчим хүч, ус, материал) хэрэглээг багасгахыг шаарддаг тогтвортой байдлыг нэн тэргүүнд тавих болсон. Үүний үр дүнд үйлдвэрлэл илүү үр ашигтай, ухаалаг болох ёстой. .Гэхдээ энэ нь мэдээлэл шаарддаг.Нийлмэл материалын хувьд энэ өгөгдөл хаанаас гардаг вэ?
CW-ийн 2020 оны Composites 4.0 цуврал нийтлэлд дурдсанчлан эд ангиудын чанар, үйлдвэрлэлийг сайжруулахад шаардлагатай хэмжилтүүд болон тэдгээр хэмжилтэд хүрэхэд шаардлагатай мэдрэгчүүдийг тодорхойлох нь ухаалаг үйлдвэрлэлийн эхний алхам юм. 2020, 2021 онуудад CW диэлектрик мэдрэгчүүдийн талаар мэдээлсэн. мэдрэгч, дулааны урсгал мэдрэгч, шилэн кабелийн мэдрэгч, хэт авианы болон цахилгаан соронзон долгион ашигладаг контактгүй мэдрэгч, мөн тэдгээрийн чадавхийг харуулсан төслүүд (CW-ийн онлайн мэдрэгчийн агуулгын багцыг үзнэ үү). Энэхүү нийтлэл нь нийлмэл материалд ашигласан мэдрэгчүүдийн талаар ярилцах замаар энэхүү тайланд тулгуурласан болно. материал, тэдгээрийн амласан ашиг тус, сорилтууд, боловсруулж буй технологийн ландшафт. Ялангуяа нийлмэл материалын салбарт тэргүүлэгч болж буй компаниуд энэ орон зайг аль хэдийн судалж, жолоодож байна.
CosiMo дахь мэдрэгчийн сүлжээ 74 мэдрэгчийн сүлжээ, үүний 57 нь Аугсбургийн Их Сургуульд боловсруулсан хэт авианы мэдрэгч (баруун талд харуулсан, хөгцний дээд ба доод хэсэгт цайвар цэнхэр цэгүүд) - T-RTM-ийн таглааг харуулахад ашигладаг. Термопластик нийлмэл батерейнд зориулсан CosiMo төсөл хэвлэх. Зургийн кредит: CosiMo төсөл, DLR ZLP Augsburg, Аугсбургийн их сургууль
Зорилго №1: Мөнгөө хэмнээрэй. The CW-ийн 2021 оны 12-р сард гаргасан "Нийлмэл процессын оновчтой болгох, хянах зориулалттай хэт авианы мэдрэгч" блогт CosiMo-д зориулсан 74 мэдрэгчийн сүлжээг хөгжүүлэхээр Аугсбургийн Их Сургуульд (UNA, Аугсбург, Герман) хийсэн ажлыг тайлбарласан болно. EV-ийн батерейны тагны загвар (ухаалаг тээвэрлэлтийн нийлмэл материал) үйлдвэрлэх төсөл. Энэ хэсгийг термопластик давирхай дамжуулагч хэлбэрийг (T-RTM) ашиглан үйлдвэрлэсэн бөгөөд энэ нь капролактам мономерыг газар дээр нь полиамид 6 (PA6) нийлмэл болгож полимержүүлдэг. Маркус Сауз, профессор. UNA-д болон Аугсбург дахь UNA-ийн Хиймэл оюун ухаан (AI) үйлдвэрлэлийн сүлжээний дарга мэдрэгч яагаад ийм чухал байдгийг тайлбарлав: "Бидний санал болгож буй хамгийн том давуу тал бол боловсруулалтын явцад хар хайрцаг дотор юу болж байгааг дүрслэн харуулах явдал юм. Одоогоор ихэнх үйлдвэрлэгчид үүнд хүрэхийн тулд хязгаарлагдмал системтэй байдаг. Жишээлбэл, сансрын том хэсгүүдийг хийхэд давирхайн дусаахыг ашиглахдаа маш энгийн эсвэл тусгай мэдрэгч ашигладаг. Хэрэв дусаах процесс буруу болвол та үндсэндээ том хаягдалтай болно. Харин үйлдвэрлэлийн явцад юу нь буруу болсныг ойлгох шийдэлтэй байвал түүнийг засч залруулж, маш их мөнгө хэмнэнэ."
Термопарууд нь автоклав эсвэл зууханд хатууруулах явцад нийлмэл ламинатыг температурыг хянахад хэдэн арван жилийн турш ашиглагдаж ирсэн "энгийн эсвэл тусгай мэдрэгч"-ийн жишээ юм. Тэдгээрийг бүр зууханд эсвэл халаах хөнжил дэх температурыг хянахад ашиглаж, нийлмэл засварын нөхөөсийг эмчлэхэд ашигладаг. дулаан холбогч.Давирхай үйлдвэрлэгчид давирхайн зуурамтгай чанарт цаг хугацаа, температурын өөрчлөлтийг хянахын тулд лабораторид янз бүрийн мэдрэгч ашигладаг бөгөөд эдгээх найрлага боловсруулдаг.Гэхдээ шинээр гарч ирж буй зүйл бол үйлдвэрлэлийн үйл явцыг газар дээр нь харж, хянах боломжтой мэдрэгчийн сүлжээ юм. олон параметр (жишээлбэл, температур ба даралт) болон материалын төлөв байдал (жишээ нь, зуурамтгай чанар, нэгтгэх, талстжилт).
Жишээлбэл, CosiMo төсөлд зориулан бүтээсэн хэт авианы мэдрэгч нь хэт авианы хяналттай ижил зарчмуудыг ашигладаг бөгөөд энэ нь эцсийн нийлмэл эд ангиудын үл эвдэх туршилтын (NDI) гол тулгуур болсон. Петрос Карапапас, Меггитт (Лофборо, Их Британи) компанийн ерөнхий инженер, "Бидний зорилго бол дижитал үйлдвэрлэл рүү шилжих явцад ирээдүйн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн үйлдвэрлэлийн дараах шалгалтад шаардагдах цаг хугацаа, хөдөлмөрийг багасгах явдал юм." Материалын төв (NCC, Бристол, Их Британи) нь Cranfield их сургуулийн (Крэнфилд, Их Британи) боловсруулсан шугаман диэлектрик мэдрэгчийг ашиглан RTM-ийн явцад Solvay (Альфаретта, GA, АНУ) EP 2400 цагирагт хяналт тавихыг харуулахын тулд оксирезины урсгал болон хатууралтыг харуулах зорилгоор хамтран ажиллаж байна. Арилжааны онгоцны хөдөлгүүрийн дулаан солилцуурт зориулсан 1.3 м урт, 0.8 м өргөн, 0.4 м гүн нийлмэл бүрхүүл. “Илүү их бүтээмжтэй том угсралтыг хэрхэн хийх талаар судалж үзэхэд бид уламжлалт боловсруулалтын дараах бүх хяналт шалгалтыг хийх боломжгүй байсан. Бүх хэсэг дээр туршилт хийж байна "гэж Карапапас хэлэв. "Яг одоо бид эдгээр RTM хэсгүүдийн хажууд туршилтын самбар хийж, дараа нь эдгэрэлтийн мөчлөгийг баталгаажуулахын тулд механик туршилт хийж байна. Гэхдээ энэ мэдрэгчтэй бол энэ шаардлагагүй."
Колло датчик нь будаг холих саванд (дээд талд нь ногоон тойрог) дүрж, холих үед цаг хугацаа, эрчим хүчийг хэмнэдэг. Зургийн кредит: ColloidTek Oy
ColloidTek Oy (Коло, Тампере, Финланд) компанийн үүсгэн байгуулагч, гүйцэтгэх захирал Матти Жарвеляйнен "Бидний зорилго бол өөр лабораторийн төхөөрөмж биш, харин үйлдвэрлэлийн системд анхаарлаа хандуулах явдал юм" гэж CW 2022 оны 1-р сарын "Нийлмэл материалд зориулсан хурууны хээний шингэн" блогт өгүүлэв. Мономер, давирхай, наалдамхай бодис зэрэг аливаа шингэний "хурууны хээ"-г хэмжих цахилгаан соронзон орны (EMF) мэдрэгч, дохио боловсруулах, өгөгдөлд дүн шинжилгээ хийх хослол. "Бидний санал болгож буй зүйл бол бодит цаг хугацаанд шууд санал хүсэлт өгөх шинэ технологи юм. "Таны үйл явц хэрхэн ажиллаж байгааг илүү сайн ойлгож, асуудал гарахад хариу үйлдэл үзүүлэх болно" гэж Жарвелэйнен хэлэв. "Манай мэдрэгчүүд бодит цагийн өгөгдлийг ойлгомжтой, үйлдэл хийх боломжтой физик хэмжигдэхүүн болгон хувиргадаг. Энэ нь процессыг оновчтой болгох боломжийг олгодог реологийн зуурамтгай чанар гэх мэт. Жишээлбэл, та холих цагийг богиносгож болно, учир нь та холих цагийг тодорхой харж болно. Тиймээс та бүтээмжийг нэмэгдүүлж, эрчим хүч хэмнэж, бага оновчтой боловсруулалттай харьцуулахад хаягдлыг багасгах боломжтой."
Зорилго №2: Процессын мэдлэг, дүрслэлийг нэмэгдүүлэх. Нэгтгэх гэх мэт үйл явцын хувьд Жарвеляйнен хэлэхдээ: "Зөвхөн агшин зуурын агшинд төдийлөн мэдээлэл харагдахгүй. Та зүгээр л дээж авч, лабораторид орж, хэдэн минут, хэдэн цагийн өмнө ямар байсныг харж байна. Яг л хурдны замаар явж байгаа юм шиг, цаг тутамд нүдээ нээгээд зам хаашаа явж байгааг урьдчилан таамаглахыг хичээ." CosiMo-д бүтээгдсэн мэдрэгчийн сүлжээ нь "бидэнд үйл явц, материаллаг байдлын талаархи бүрэн дүр зургийг олж авахад тусалдаг" гэж Саузе зөвшөөрч байна. Хэсгийн зузаан эсвэл хөөсөнцөр зэрэг нэгдмэл материалын өөрчлөлтийн хариуд бид үйл явцын орон нутгийн үр нөлөөг харж болно. Бидний хийх гэж байгаа зүйл бол хэвэнд яг юу болж байгаа талаар мэдээлэл өгөх явдал юм. Энэ нь урсацын фронтын хэлбэр, хэсэг хугацаа бүрийн ирэлт, мэдрэгчийн байршил бүрт нэгтгэх зэрэг зэрэг янз бүрийн мэдээллийг тодорхойлох боломжийг бидэнд олгодог.
Collo нь эпокси цавуу, будаг, тэр ч байтугай шар айраг үйлдвэрлэгчидтэй хамтран үйлдвэрлэсэн багц тус бүрийн процессын профайлыг бий болгодог. Одоо үйлдвэрлэгч бүр өөрийн үйл явцын динамикийг харж, илүү оновчтой параметрүүдийг тохируулах боломжтой бөгөөд багц нь техникийн шаардлагаас хэтэрсэн үед хөндлөнгөөс оролцох анхааруулга өгөх боломжтой. Энэ нь тусалдаг. тогтворжуулах, чанарыг сайжруулах.
Мөөгөнцөр доторх мэдрэгчийн сүлжээний хэмжилтийн өгөгдөлд үндэслэсэн CosiMo хэсгийн урсгалын урд талын видео (тарилгын оролт нь голд байгаа цагаан цэг) цаг хугацааны функцээр. Зургийн кредит: CosiMo төсөл, DLR ZLP Augsburg, University of the University Аугсбург
"Би эд анги үйлдвэрлэх явцад юу болдгийг мэдэхийг хүсч байна, харин хайрцгийг онгойлгож, дараа нь юу болохыг харахыг хүсч байна" гэж Меггитт Карапапас хэлэв. "Бид Крэнфилдийн диэлектрик мэдрэгчийг ашиглан бүтээсэн бүтээгдэхүүнүүд нь биднийг газар дээрх үйл явцыг харах боломжийг олгосон бөгөөд бид ч бас чадсан. давирхайг хатууруулах эсэхийг шалгах." Доор тайлбарласан бүх зургаан төрлийн мэдрэгчийг (бүрэн жагсаалт биш, зөвхөн жижиг сонголт, ханган нийлүүлэгч) ашигласнаар эдгэрэлт/полимержилт болон давирхайн урсгалыг хянах боломжтой. Зарим мэдрэгч нь нэмэлт хүчин чадалтай бөгөөд хосолсон мэдрэгч төрлүүд нь хянах, дүрслэх боломжийг өргөжүүлдэг. нийлмэл хэвний үед. Үүнийг Кистлер (Винтертур, Швейцарь)-ийн хэт авианы, диэлектрик ба пьезорезистатив горимын мэдрэгчийг температур, даралтыг хэмжихэд ашигласан CosiMo-ийн үеэр харуулсан.
Зорилго №3: Циклийн хугацааг богиносгох. Колло мэдрэгч нь хоёр хэсэгтэй хурдан хатдаг эпоксигийн жигд байдлыг хэмжиж болно, учир нь A болон B хэсгүүдийг RTM-ийн явцад болон ийм мэдрэгч байрлуулсан хэвний бүх байршилд хольж, шахдаг. Энэ нь идэвхжүүлэхэд тусална. Urban Air Mobility (UAM) зэрэг хэрэглээний давирхайг илүү хурдан хатаадаг бөгөөд энэ нь RTM6 зэрэг одоогийн нэг хэсэгтэй эпокситэй харьцуулахад илүү хурдан хатах циклийг хангадаг.
Колло мэдрэгч нь эпоксид хийгүйжүүлж, шахаж, хатааж байгааг, мөн процесс бүр дууссаныг хянаж, дүрслэн харуулах боломжтой. Боловсруулж буй материалын бодит байдалд (уламжлалт хугацаа, температурын жортой харьцуулахад) тулгуурлан дуусгах хатах болон бусад процессыг материалын төлөв байдлын удирдлага гэж нэрлэдэг. (MSM). AvPro (Норман, Оклахома, АНУ) зэрэг компаниуд шилэн шилжилтийн температур (Tg), зуурамтгай чанар, полимержилт ба/эсвэл тодорхой зорилтуудыг баримталдаг тул эд ангиудын материал, процессын өөрчлөлтийг хянах зорилгоор MSM-ийг олон арван жилийн турш мөрдөж ирсэн. талстжилт .Жишээлбэл, CosiMo дахь мэдрэгчийн сүлжээ болон дижитал анализыг ашиглан RTM дарагч болон хэвийг халаахад шаардагдах хамгийн бага хугацааг тодорхойлсон бөгөөд 4.5 минутын дотор хамгийн их полимержилтийн 96% -д хүрсэн болохыг тогтоожээ.
Lambient Technologies (Cambridge, MA, USA), Netzsch (Selb, Герман) болон Synthesites (Uccle, Бельги) зэрэг диэлектрик мэдрэгч нийлүүлэгчид мөн мөчлөгийн хугацааг багасгах чадвараа харуулсан. Synthesites-ийн нийлмэл материал үйлдвэрлэгч Hutchinson (Парис, Франц)тай хамтран R&D төсөл хэрэгжүүлсэн. ) болон Bombardier Belfast (одоо Spirit AeroSystems (Одоогийн Белфаст, Ирланд)) Optimold өгөгдөл цуглуулах нэгж болон Optiview программ хангамжаар дамжуулан давирхайн эсэргүүцэл ба температурын бодит цаг хугацааны хэмжилт дээр үндэслэн тооцоолсон зуурамтгай чанар болон Tg болгон хувиргадаг гэж мэдээлсэн. "Үйлдвэрлэгчид Tg-г харж болно. Бодит цаг хугацаанд, ингэснээр тэд хатууруулах циклийг хэзээ зогсоохоо шийдэж чадна" гэж Synthesites-ийн захирал Никос Пантелелис тайлбарлав. "Тэд шаардлагатай хэмжээнээс удаан үргэлжлэх шилжүүлгийн мөчлөгийг дуусгахыг хүлээх шаардлагагүй. Жишээлбэл, RTM6-ийн уламжлалт мөчлөг нь 180 ° C-т 2 цагийн бүрэн эдгэрэлт юм. Зарим геометрийн хувьд үүнийг 70 минут хүртэл богиносгож болохыг бид харсан. Үүнийг мөн INNOTOOL 4.0 төсөл дээр харуулсан ("Дулааны урсгал мэдрэгч бүхий RTM-ийг хурдасгах"-ыг үзнэ үү), дулааны урсгал мэдрэгчийг ашигласнаар RTM6-ийн эдгэрэлтийн мөчлөгийг 120 минутаас 90 минут болгон богиносгосон.
Зорилго №4: Дасан зохицох үйл явцын хаалттай давталтын хяналт. CosiMo төслийн хувьд эцсийн зорилго нь нийлмэл эд анги үйлдвэрлэх явцад хаалттай давталтын хяналтыг автоматжуулах явдал юм. Энэ нь мөн CW-ээс мэдээлсэн ZAero болон iComposite 4.0 төслүүдийн зорилго юм. 2020 (30-50% зардлын бууралт). Эдгээр нь янз бүрийн процессуудыг хамардаг болохыг анхаарна уу – хурдан хатдаг эпокси (iComposite 4.0) бүхий RTM-д зориулсан CosiMo дахь өндөр даралтын T-RTM-тэй харьцуулахад prepreg соронзон хальс (ZAero) болон шилэн шүршигчийг автоматаар байрлуулах. Эдгээр төслүүдийн үйл явцыг дуурайж, дууссан хэсгийн үр дүнг урьдчилан таамаглахын тулд тоон загвар, алгоритм бүхий мэдрэгчийг ашигладаг.
Процессын хяналтыг хэд хэдэн үе шат гэж үзэж болно гэж Саузе тайлбарлав. Эхний алхам бол мэдрэгч болон процессын тоног төхөөрөмжийг нэгтгэх явдал юм гэж тэр хэлэв, "Хар хайрцагт юу болж байгааг болон ашиглах параметрүүдийг дүрслэн харуулах. Бусад хэдэн алхам, магадгүй хаалттай хяналтын хагас нь зогсоох товчлуурыг дарж хөндлөнгөөс оролцох, үйл явцыг тааруулж, татгалзсан хэсгүүдээс урьдчилан сэргийлэх боломжтой юм. Эцсийн алхам бол та дижитал ихэр бүтээх боломжтой бөгөөд үүнийг автоматжуулж болох боловч машин сургалтын аргад хөрөнгө оруулалт хийх шаардлагатай." CosiMo-д энэхүү хөрөнгө оруулалт нь мэдрэгчийг дижитал ихэрт өгөгдөл дамжуулах боломжийг олгодог бөгөөд Edge шинжилгээг (үйлдвэрлэлийн шугамын ирмэг дээр хийсэн тооцоо, төв мэдээллийн сангаас хийсэн тооцоолол) дараа нь урсгалын урд талын динамик, нэхмэлийн бэлтгэлийн эслэгийн хэмжээг урьдчилан таамаглахад ашигладаг. Боломжит хуурай толбо бий болно."Хамгийн тохиромжтой нь та процессын явцад хаалттай хяналт, тохируулгыг идэвхжүүлэх тохиргоог хийж болно" гэж Сауз хэлэв."Эдгээрт тарилгын даралт, хэвний даралт, температур зэрэг параметрүүд багтана. Та мөн энэ мэдээллийг ашиглан материалаа оновчтой болгох боломжтой."
Ингэхдээ компаниуд процессыг автоматжуулахын тулд мэдрэгч ашиглаж байна. Жишээ нь, Синтезиэс нь дусаах ажил дууссаны дараа давирхайн оролтыг хаах, эсвэл зорилтот хатууралд хүрсэн үед дулааны шахагчийг асаах төхөөрөмжтэй мэдрэгчийг нэгтгэхээр хэрэглэгчидтэйгээ хамтран ажиллаж байна.
Ашиглалтын тохиолдол бүрт аль мэдрэгч хамгийн тохиромжтойг тодорхойлохын тулд "материал, процесст ямар өөрчлөлтийг хянахыг хүсч байгаагаа ойлгох хэрэгтэй бөгөөд дараа нь анализатортой байх хэрэгтэй" гэж Järveläinen тэмдэглэв. Анализатор нь байцаагч эсвэл мэдээлэл цуглуулах нэгжийн цуглуулсан өгөгдлийг олж авдаг. түүхий өгөгдөл, түүнийг үйлдвэрлэгчийн ашиглах боломжтой мэдээлэл болгон хувиргана."Та үнэн хэрэгтээ мэдрэгчийг нэгтгэж байгаа олон компаниудыг харж байгаа ч тэд өгөгдөлтэй юу ч хийдэггүй" гэж Сауз хэлэв. Шаардлагатай зүйл бол "систем" гэж тэр тайлбарлав. өгөгдөл цуглуулах, түүнчлэн өгөгдлийг боловсруулах чадвартай өгөгдөл хадгалах архитектур."
"Эцсийн хэрэглэгчид зөвхөн түүхий өгөгдлийг харахыг хүсдэггүй" гэж Жарвелэйнен хэлэв. "Тэд 'Процесс оновчтой болсон уу?' гэдгийг мэдэхийг хүсч байна." Дараагийн алхамыг хэзээ хийх вэ? Үүнийг хийхийн тулд та олон мэдрэгчийг нэгтгэх хэрэгтэй. дүн шинжилгээ хийж, дараа нь үйл явцыг хурдасгахын тулд машин сургалтыг ашигла." Collo болон CosiMo багийн ашигладаг энэхүү захын шинжилгээ, машин сургалтын арга барилыг зуурамтгай чанарын зураглал, давирхайн урсацын урд талын тоон загварууд, эцсийн эцэст процессын параметр, машин механизмыг хянах чадварыг дүрслэн харуулах замаар олж авч болно.
Optimold нь Synthesites-аас диэлектрик мэдрэгчүүддээ зориулан бүтээсэн анализатор юм. Synthesites-ийн Optiview программ хангамжаар хянагддаг Optimold нэгж нь давирхайн хольцын харьцаа, химийн хөгшрөлт, зуурамтгай чанар, Tg зэрэг давирхайн төлөв байдлыг хянахын тулд температур болон давирхайн эсэргүүцлийн хэмжилтийг бодит цагийн график тооцоолж, харуулахад ашигладаг. ба эдгэрэлтийн зэрэг. Үүнийг бэлдмэлийн бэлдмэл болон шингэн хэлбэрт оруулах процесст ашиглаж болно. Урсгалын хяналтад Optiflow тусдаа нэгжийг ашигладаг. Синтезиуд нь мөн хэв эсвэл хэсэг дэх хатууралтын мэдрэгч шаарддаггүй, харин оронд нь хатууруулах симуляторыг бүтээсэн. Энэ анализаторын нэгжид температур мэдрэгч болон давирхай/прегний дээж. "Бид салхин турбины ир үйлдвэрлэхэд зориулж дусаах, наалдамхай аргаар хатууруулах хамгийн сүүлийн үеийн аргыг ашиглаж байна" гэж Synthesites компанийн захирал Никос Пантелелис хэлэв.
Синтезийн процессын хяналтын системүүд мэдрэгч, Optiflow ба/эсвэл Optimold өгөгдөл цуглуулах нэгж, OptiView ба/эсвэл Онлайн давирхайн статус (ORS) программ хангамжийг нэгтгэдэг. Зургийн кредит: Синтез, The CW засварласан
Иймээс ихэнх мэдрэгч нийлүүлэгчид өөрсдийн анализаторуудыг боловсруулсан бөгөөд зарим нь машин сургалтыг ашигладаг бол зарим нь тийм биш юм. Гэхдээ нийлмэл үйлдвэрлэгчид мөн өөрсдийн тусгай системийг боловсруулж эсвэл бэлэн багаж хэрэгсэл худалдаж авч, тодорхой хэрэгцээнд нийцүүлэн өөрчлөх боломжтой. Гэсэн хэдий ч анализаторын чадвар Зөвхөн нэг хүчин зүйлийг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Өөр олон зүйл бий.
Аль мэдрэгчийг ашиглахаа сонгохдоо холбоо барих нь бас чухал. Мэдрэгч нь материал, байцаагч эсвэл хоёуланд нь холбогдох шаардлагатай байж болно. Жишээлбэл, дулааны урсгал болон хэт авианы мэдрэгчийг RTM хэвэнд 1-20 мм-ийн зайд оруулж болно. гадаргуу - үнэн зөв хянах нь хэвэнд байгаа материалтай холбоо барих шаардлагагүй. Хэт авианы мэдрэгч нь ашигласан давтамжаас хамааран өөр өөр гүнд байгаа хэсгүүдийг шалгаж болно. Колло цахилгаан соронзон мэдрэгч нь шингэний гүн эсвэл хэсгүүдийн гүнийг унших боломжтой - 2-10 см. байцаалтын давтамж дээр – мөн давирхайтай харьцах металл бус сав, багаж хэрэгслээр дамжуулан.
Гэсэн хэдий ч соронзон микро утаснууд ("Нийлмэл материалын доторх температур, даралтыг контактгүй хянах" хэсгийг үзнэ үү) нь одоогоор 10 см-ийн зайд нийлмэл материалыг шалгах чадвартай цорын ганц мэдрэгч юм. Учир нь энэ нь мэдрэгчээс хариу үйлдэл үзүүлэхийн тулд цахилгаан соронзон индукцийг ашигладагтай холбоотой юм. нийлмэл материалд суулгасан. AvPro-ийн ThermoPulse бичил утас мэдрэгч нь наалдамхай давхаргад суулгагдсан бөгөөд 25 мм зузаантай карбон файбер ламинатаар дамжуулан холболтын явцад температурыг хэмжсэн. Микро утас нь 3-70 микрон үсэрхэг диаметртэй тул Эдгээр нь нийлмэл болон холболтын гүйцэтгэлд нөлөөлдөггүй. 100-200 микроноос бага зэрэг том диаметртэй шилэн кабелийн мэдрэгчийг бүтцийн шинж чанарыг алдагдуулахгүйгээр суулгаж болно. Гэсэн хэдий ч хэмжилт хийхэд гэрэл ашигладаг тул шилэн кабелийн мэдрэгч нь утастай холболттой байх ёстой. байцаагч. Үүний нэгэн адил диэлектрик мэдрэгч нь давирхайн шинж чанарыг хэмжихэд хүчдэл ашигладаг тул тэд мөн байцаагчтай холбогдсон байх ёстой бөгөөд ихэнх нь хянаж буй давирхайтай холбоотой байх ёстой.
Collo Probe (дээд) мэдрэгчийг шингэнд дүрэх боломжтой бол Collo Plate (доод) нь сав/холигч сав эсвэл технологийн хоолой/тэжээлийн шугамын хананд суурилуулсан байна.Зургийн кредит: ColloidTek Oy
Мэдрэгчийн температурын чадавхи нь бас нэг чухал зүйл юм. Жишээлбэл, бэлэн хэт авианы мэдрэгч нь ихэвчлэн 150 ° C хүртэл температурт ажилладаг боловч CosiMo дахь хэсгүүд нь 200 ° C-аас дээш температурт үүсэх шаардлагатай байдаг. Тиймээс UNA Энэ чадвартай хэт авианы мэдрэгчийг зохион бүтээх шаардлагатай болсон. Lambient-ийн нэг удаагийн диэлектрик мэдрэгчийг хэсэг гадаргуу дээр 350 ° C хүртэл температурт ашиглах боломжтой бөгөөд хэвэнд нь дахин ашиглах боломжтой мэдрэгчийг 250 ° C хүртэл ашиглах боломжтой. RVmagnetics (Косице, Словак) боловсруулсан. түүний 500°C-т хатах чадвартай нийлмэл материалд зориулсан бичил утас мэдрэгч. Collo мэдрэгчийн технологи нь өөрөө онолын температурын хязгаарлалтгүй ч Колло хавтангийн хатууруулсан шилэн бамбай болон Колло датчикийн шинэ полиэтеркетон (PEEK) орон сууцыг хоёуланг нь туршсан. Järveläinen-ийн мэдээлснээр, PhotonFirst (Алкмаар, Нидерланд) нь SuCoHS төслийн шилэн кабелийн мэдрэгчийг 350°C-ийн ажиллах температураар хангахын тулд полимидын бүрээсийг ашиглаж, тогтвортой, зардал багатай. үр дүнтэй өндөр температурт нийлмэл .
Ялангуяа суурилуулалтын хувьд анхаарах ёстой өөр нэг хүчин зүйл бол мэдрэгч нь нэг цэг дээр хэмжигддэг эсвэл олон мэдрэгч бүхий шугаман мэдрэгч юм уу. Жишээ нь, Com&Sens (Eke, Бельги) шилэн кабелийн мэдрэгч нь 100 метр хүртэл урттай, өндөр чанартай байж болно. Хамгийн багадаа 1 см-ийн зайтай 40 ширхэг шилэн Bragg сараалжтай (FBG) мэдрэгчтэй цэгүүд. Эдгээр мэдрэгчийг 66 метр урт нийлмэл гүүрний бүтцийн эрүүл мэндийг хянах (SHM) болон том гүүрний тавцанг дусаах үед давирхайн урсгалыг хянахад ашигласан. Суурилуулалт Ийм төслийн бие даасан цэгийн мэдрэгч нь маш олон тооны мэдрэгч, суурилуулах хугацаа шаарддаг. NCC болон Крэнфилд их сургууль нь шугаман диэлектрик мэдрэгчүүддээ ижил давуу талтай гэж мэдэгддэг. Lambient, Netzsch болон Synthesites-ийн санал болгож буй нэг цэгийн диэлектрик мэдрэгчтэй харьцуулахад " Шугаман мэдрэгчийн тусламжтайгаар бид давирхайн урсгалыг уртын дагуу тасралтгүй хянах боломжтой бөгөөд энэ нь эд анги эсвэл хэрэгсэлд шаардагдах мэдрэгчийн тоог эрс багасгадаг."
Шилэн кабелийн мэдрэгчийн AFP NLR Тусгай нэгжийг Coriolis AFP толгойн 8-р сувагт нэгтгэсэн бөгөөд дөрвөн шилэн кабелийн мэдрэгчийн массивыг өндөр температурт, карбон файберээр бэхжүүлсэн нийлмэл туршилтын самбарт байрлуулна.Зургийн кредит: SuCoHS Project, NLR
Шугаман мэдрэгч нь мөн суурилуулалтыг автоматжуулахад тусалдаг. SuCoHS төслийн хүрээнд Royal NLR (Голландын Сансар судлалын төв, Маркнесс) нь Кориолис Композитийн (Франц, Кувен) компанийн 8-р сувгийн автомат утас байршуулах (AFP)-д нэгдсэн тусгай нэгжийг бүтээсэн бөгөөд дөрвөн массив ( тусдаа шилэн кабелийн шугам), тус бүр нь 5-6 FBG мэдрэгчтэй (PhotonFirst нь нийт 23 мэдрэгчийг санал болгодог) нүүрстөрөгчийн файбер туршилтын самбарт суурилуулсан. RVmagnetics нь өөрийн бичил утас мэдрэгчийг татсан GFRP арматур дотор байрлуулсан."Утаснууд нь тасархай [1-4 см байна. ихэнх нийлмэл бичил утаснуудад урт байдаг], гэхдээ арматурыг үйлдвэрлэхэд автоматаар тасралтгүй тавигддаг" гэж RVmagnetics-ийн үүсгэн байгуулагч Ратислав Варга хэлэв. “Та 1 км-ийн микро утастай бичил утастай. судалтай ороомог хийж, арматурыг хийх аргыг өөрчлөхгүйгээр арматурын үйлдвэрлэлийн байгууламжид нийлүүлнэ." Үүний зэрэгцээ Com&Sens нь даралтат саванд судал ороох явцад шилэн кабелийн мэдрэгч суурилуулах автомат технологи дээр ажиллаж байна.
Нүүрстөрөгчийн файбер нь цахилгаан дамжуулах чадвартай тул диэлектрик мэдрэгчтэй холбоотой асуудал үүсгэдэг. Диэлектрик мэдрэгч нь хоорондоо ойрхон байрлуулсан хоёр электродыг ашигладаг. "Хэрэв утаснууд электродуудыг холбодог бол мэдрэгчийг богино холболт үүсгэдэг" гэж Lambient-ийн үүсгэн байгуулагч Хуан Ли тайлбарлав. Энэ тохиолдолд шүүлтүүр ашиглана уу." Шүүлтүүр нь давирхайг мэдрэгчээр дамжуулж, харин тэдгээрийг нүүрстөрөгчийн эсээс тусгаарладаг." Крэнфилд их сургууль болон NCC-ийн боловсруулсан шугаман диэлектрик мэдрэгч нь хоёр эрчилсэн хос зэс утсыг багтаасан өөр аргыг ашигладаг. Хүчдэл хэрэглэх үед утаснуудын хооронд цахилгаан соронзон орон үүсдэг бөгөөд энэ нь давирхайн эсэргүүцлийг хэмжихэд ашиглагддаг. Утаснууд бүрсэн байна. цахилгаан талбарт нөлөөлдөггүй, харин карбон файберыг богиносгохоос сэргийлдэг тусгаарлагч полимертэй.
Мэдээжийн хэрэг, өртөг нь бас асуудал юм. Com&Sens-ийн мэдээлснээр FBG мэдрэгч цэгийн дундаж зардал 50-125 евро бөгөөд багцаар (жишээ нь, 100,000 даралтат савны хувьд) 25-35 евро болж буурч магадгүй юм.(Энэ нь Нийлмэл даралтат савны одоогийн болон төлөвлөсөн үйлдвэрлэлийн хүчин чадлын багахан хэсгийг л харна уу. CW-ийн 2021 оны устөрөгчийн тухай нийтлэлийг үзнэ үү.) Меггиттийн Карапапас FBG мэдрэгч бүхий шилэн кабелийн шугамын дундаж үнэ £250 / мэдрэгч (≈300€ / мэдрэгч), байцаагч нь ойролцоогоор 10,000 фунт стерлинг буюу 12,000 еврогийн үнэтэй. "Бидний туршсан шугаман диэлектрик мэдрэгч нь тавиур дээрээс худалдаж авч болох бүрсэн утас шиг байсан" гэж тэр нэмж хэлэв. "Бидний ашигладаг байцаагч" гэж уншигч Алекс Скордос нэмж хэлэв. Крэнфилд их сургуулийн Нийлмэл процессын шинжлэх ухааны ахлах судлаач) "эмпеданс анализатор нь маш нарийвчлалтай бөгөөд хамгийн багадаа 30,000 фунт стерлинг [≈ 36,000] үнэтэй боловч NCC нь үндсэндээ бэлэн биш байдаг илүү энгийн байцаагч ашигладаг. Advise Deta арилжааны компанийн модулиуд [Бедфорд, Их Британи]. Synthesites нь хэвэнд байгаа мэдрэгчийг 1190 евро, нэг удаагийн мэдрэгчийг 20 еврогоор үнэлж байгаа бол Optiflow-ыг 3900 евро, Optimold-ийг 7200 еврогоор үнэлж байгаа бөгөөд олон анализаторын үнэ нэмэгдсээр байна. Эдгээр үнэд Optiview программ хангамж болон бусад зүйлс орно. Шаардлагатай дэмжлэгийг Пантелелис хэлээд салхины ир үйлдвэрлэгчид нэг мөчлөгт 1.5 цаг хэмнэж, сард нэг мөрөнд ир нэмж, эрчим хүчний хэрэглээг 20 хувиар бууруулж, зөвхөн дөрвөн сарын хугацаанд хөрөнгө оруулалтын өгөөжөө өгдөг.
Мэдрэгч ашигладаг компаниуд нийлмэл бүтээгдэхүүн 4.0 дижитал үйлдвэрлэл хөгжихийн хэрээр давуу талыг олж авах болно. Жишээлбэл, Com&Sens-ийн Бизнес хөгжлийн захирал Грегуар Бодуин хэлэхдээ, "Даралтат савны үйлдвэрлэгчид жин, материалын хэрэглээ болон өртгийг бууруулахыг оролдохын хэрээр тэд манай мэдрэгчийг ашиглан зөвтгөх боломжтой. 2030 он гэхэд шаардлагатай түвшинд хүрэхийн тулд тэдгээрийн дизайныг боловсруулж, үйлдвэрлэлд хяналт тавина. Судасны ороомог, хатууруулах явцад давхаргууд дахь хүчдэлийн түвшинг үнэлэхэд ашигладаг ижил мэдрэгчүүд нь олон мянган түлш цэнэглэх циклийн туршид савны бүрэн бүтэн байдлыг хянаж, шаардлагатай засвар үйлчилгээг урьдчилан таамаглаж, дизайны төгсгөлд дахин баталгаажуулах боломжтой. амьдрал. Бид үйлдвэрлэсэн нийлмэл даралтат сав бүрт дижитал ихэр дата сан бэлтгэгдсэн бөгөөд хиймэл дагуулуудад зориулсан шийдлийг боловсруулж байна."
Дижитал ихрүүд болон утаснуудыг идэвхжүүлэх нь Com&Sens нь нийлмэл материал үйлдвэрлэгчтэй хамтран шилэн кабелийн мэдрэгчийг ашиглан дизайн, үйлдвэрлэл, үйлчилгээ (баруун) замаар дижитал мэдээллийн урсгалыг идэвхжүүлэхийн тулд хийсэн хэсэг бүрийн дижитал ихэрийг дэмждэг дижитал үнэмлэхийг дэмжих (зүүн талд) ажиллаж байна. Зургийн кредит: Com&Sens ба Зураг 1, "Дижитал утастай инженерчлэл" В.Сингх, К.Уилкокс.
Тиймээс мэдрэгчийн өгөгдөл нь дижитал ихэр, түүнчлэн дизайн, үйлдвэрлэл, үйлчилгээний үйл ажиллагаа, хуучирсан үеийг хамарсан дижитал утсыг дэмждэг. Хиймэл оюун ухаан, машин сургалтыг ашиглан дүн шинжилгээ хийх үед энэ өгөгдөл нь дизайн, боловсруулалтад буцаж орж, гүйцэтгэл, тогтвортой байдлыг сайжруулдаг. нийлүүлэлтийн сүлжээнүүд хамтран ажиллах арга барилыг мөн өөрчилсөн. Жишээлбэл, наалдамхай бодис үйлдвэрлэгч Kiilto (Финлянд, Тампере) олон бүрэлдэхүүн хэсэгтэй цавуу холих төхөөрөмжийнхөө A, B гэх мэт бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн харьцааг хянахад нь хэрэглэгчиддээ туслах зорилгоор Collo мэдрэгчийг ашигладаг."Kiilto. Одоо өөрийн наалдамхай бодисын найрлагыг хувь хүний хувьд үйлчлүүлэгчдэд тохируулах боломжтой" гэж Жарвелэйнен хэлэхдээ, "гэхдээ энэ нь Kiilto-д давирхай нь хэрэглэгчийн үйл явц дахь давирхайг хэрхэн харьцаж, үйлчлүүлэгчид бүтээгдэхүүнтэйгээ хэрхэн харьцаж байгааг ойлгох боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь нийлүүлэлтийн хэлбэрийг өөрчилдөг. Гинж нь хамт ажиллаж чадна."
OPTO-Light нь Kistler, Netzsch болон Synthesites мэдрэгчийг ашиглан термопластикаар хучигдсан эпокси CFRP хэсгүүдийн хатууралтыг хянадаг. Зургийн кредит: AZL
Мэдрэгчид мөн шинэлэг материал, процессын хослолыг дэмждэг. OPTO-Light төслийн тухай CW-ийн 2019 оны нийтлэлд тайлбарласан ("Термопластик хэт цутгах термосет, 2 минутын мөчлөг, нэг батерей" -ийг үзнэ үү), AZL Aachen (Герман, Аахен) хоёр шатлалт технологи ашигладаг. Нэг To (UD) карбон файбер/эпокси препрегийг хэвтээ байдлаар шахаж, дараа нь 30%-ийн богино шилэн эслэгээр бэхжүүлсэн PA6-аар хэвэнд хийнэ. Хамгийн гол нь эпоксид үлдсэн реактив чанар нь термопластиктай наалдахыг идэвхжүүлэхийн тулд өмнөх хэсгийг хэсэгчлэн хатууруулах явдал юм. .AZL нь тарилгын хэвийг оновчтой болгохын тулд Optimold болон Netzsch DEA288 Epsilon анализаторуудыг Synthesites болон Netzsch диэлектрик мэдрэгч, Kistler-ийн хөгц мэдрэгч, DataFlow программ хангамжийг ашиглан шахах хэлбэрийг оновчтой болгодог."Та урьдчилан шахах хэлбэрийг сайтар ойлгох хэрэгтэй. Термопластик хэт хэвэнд сайн холбохын тулд эдгэрэлтийн төлөвийг ойлгох хэрэгтэй" гэж AZL-ийн судалгааны инженер Ричард Шарес тайлбарлав. "Ирээдүйд процесс нь дасан зохицох чадвартай, ухаалаг байж магадгүй, процессын эргэлтийг мэдрэгчийн дохиогоор өдөөдөг."
Гэсэн хэдий ч үндсэн асуудал байна гэж Жарвелэйнен хэлэхдээ, "энэ нь үйлчлүүлэгчид эдгээр өөр өөр мэдрэгчийг үйл явцдаа хэрхэн нэгтгэх талаар ойлголтгүй байгаа явдал юм. Ихэнх компаниудад мэдрэгчтэй мэргэжилтэн байдаггүй.” Одоогийн байдлаар урагшлах арга зам нь мэдрэгч үйлдвэрлэгчид болон үйлчлүүлэгчидээс мэдээлэл солилцохыг шаардаж байна. AZL, DLR (Аугсбург, Герман) болон NCC зэрэг байгууллагууд олон мэдрэгч бүхий мэргэжилтнүүдийг хөгжүүлж байна. Sause UNA-д бүлгүүд, түүнчлэн спин-оффууд байдаг гэж хэлэв. мэдрэгчийн интеграцчлал болон дижитал ихэр үйлчилгээг санал болгодог компаниуд.Тэр нэмж хэлэхдээ Аугсбургийн хиймэл оюун ухааны үйлдвэрлэлийн сүлжээ нь энэ зорилгоор 7000 хавтгай дөрвөлжин метр талбай бүхий байгууламжийг түрээсэлж, “CosiMo-ийн хөгжлийн төлөвлөгөөг маш өргөн хүрээнд, тэр дундаа холбогдох автоматжуулалтын эсүүд, аж үйлдвэрийн түншүүдтэй хамтран ажиллаж байна. машин байрлуулж, төсөл хэрэгжүүлж, хиймэл оюун ухааны шинэ шийдлүүдийг хэрхэн нэгтгэх талаар суралцах боломжтой."
Меггиттийн диэлектрик мэдрэгчийг NCC дээр үзүүлсэн нь үүний эхний алхам гэж Карапаппас хэлэв. "Эцэст нь би өөрийн үйл явц, ажлын урсгалыг хянаж, ERP системдээ оруулахыг хүсч байгаа тул аль эд анги, ямар хүмүүсийг үйлдвэрлэхээ урьдчилан мэдэхийг хүсч байна. хэрэгцээ, ямар материалыг захиалах. Дижитал автоматжуулалт хөгжиж байна."
CompositesWorld-аас жил бүр гаргадаг SourceBook Composites Industry Buyer's Guide-д нийцсэн онлайн SourceBook-д тавтай морилно уу.
Spirit AeroSystems нь Кингстон дахь А350 төвийн их бие болон урд талын хэсгүүдэд зориулсан Airbus ухаалаг загварыг хэрэгжүүлж байна.
Шуудангийн цаг: 2022 оны 5-р сарын 20-ны хооронд
