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), давирхай Цаг хугацааны эсэргүүцэл (Синтез) ба цахилгаан соронзон мэдрэгч ашиглан суулгасан капролактамын 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 контактгүй мэдрэгч цахилгаан соронзон долгион-түүнчлэн тэдний чадавхийг харуулсан төслүүд (CW-ийн онлайн мэдрэгчийн агуулгын багцыг үзнэ үү). Энэхүү нийтлэл нь нийлмэл материалд ашигладаг мэдрэгч, тэдгээрийн амласан ашиг тус, сорилтууд болон боловсруулж буй технологийн газрын талаар ярилцах замаар энэхүү тайланд тулгуурласан болно. нийлмэл материалын салбарт тэргүүлэгчид болж гарч ирж байгаа хүмүүс 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 Аугсбург, Их сургууль Аугсбург
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 демонстратор (ухаалаг тээврийн нийлмэл материал) үйлдвэрлэх төсөл. Энэ хэсгийг термопластик ашиглан үйлдвэрлэдэг. Капролактам мономерыг газар дээр нь полиамид 6 (PA6) нийлмэл болгож полимержүүлдэг давирхай дамжуулах хэлбэр (T-RTM). UNA-ийн профессор, Аугсбург дахь UNA-ийн хиймэл оюун ухаан (AI) үйлдвэрлэлийн сүлжээний дарга Маркус Сауз 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. дулааны холбогч.Давирхай үйлдвэрлэгчид давирхайн зуурамтгай чанар, температурын өөрчлөлтийг хянахын тулд лабораторид янз бүрийн мэдрэгч ашигладаг. Гэхдээ шинээр гарч ирж буй зүйл бол олон параметр (жишээ нь, температур, даралт) болон материалын төлөв (жишээ нь, зуурамтгай чанар, бөөгнөрөл, талстжилт) дээр үндэслэн үйлдвэрлэлийн үйл явцыг газар дээр нь харж, хянах боломжтой мэдрэгчийн сүлжээ юм.
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 систем рүү шилжих үед ирээдүйн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн үйлдвэрлэлийн дараах шалгалтад шаардагдах цаг хугацаа, хөдөлмөрийг багасгах явдал юм. үйлдвэрлэл.” 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 зориулалттай 1.3 м урт, 0.8 м өргөн, 0.4 м гүн нийлмэл бүрхүүл Нисэх онгоцны хөдөлгүүрийн дулаан солилцогч. "Бид хэрхэн илүү өндөр бүтээмжтэй, илүү том угсралт хийх талаар судалж байгаа тул бүх эд анги дээр боловсруулалтын дараах бүх уламжлалт хяналт шалгалт, туршилтыг хийх боломжгүй байсан" гэж Карапапас хэлэв. "Яг одоо бид туршилт хийж байна. Эдгээр RTM хэсгүүдийн хажууд байгаа хавтангуудыг байрлуулж, дараа нь эдгэрэлтийн мөчлөгийг баталгаажуулахын тулд механик туршилтыг хийнэ. 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. аливаа шингэний "хурууны хээ"-г хэмжих цахилгаан соронзон орны (EMF) мэдрэгч, дохио боловсруулах, өгөгдөлд дүн шинжилгээ хийх хослол. мономер, давирхай эсвэл цавуу гэх мэт .“Бидний санал болгож буй зүйл бол бодит цаг хугацаанд шууд санал хүсэлт өгөх шинэ технологи бөгөөд ингэснээр та өөрийн үйл явц хэрхэн ажиллаж байгааг илүү сайн ойлгож, асуудал гарсан үед хариу үйлдэл үзүүлэх боломжтой” гэж Жарвелэйнен хэлэв. -хугацааны өгөгдлийг реологийн зуурамтгай чанар гэх мэт ойлгомжтой, үйлдэл хийх боломжтой физик хэмжигдэхүүн болгон хувиргах нь процессыг оновчтой болгох боломжийг олгодог. 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 хөгжүүлсэн мэдрэгчийн сүлжээ нь "бидэнд үйл явц, материаллаг байдлын талаархи бүрэн дүр зургийг олж авахад тусалдаг" гэж Сауз зөвшөөрч байна. Хэсгийн зузаан эсвэл нэгдмэл материал, тухайлбал хөөсөнцөрийн гол өөрчлөлтийн хариуд бид үйл явц дахь 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 температур, даралтыг хэмжих хэт авианы, диэлектрик болон пьезорезистатив горимын мэдрэгчийг ашигласан CosiMo-ийн үеэр харуулсан. Кистлерийн хэмжилт (Винтертур, Швейцарь).
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 хэсэгчилсэн материал, үйл явцын өөрчлөлтийг хянахын тулд хэдэн арван жилийн турш MSM-ийг мөрдөж ирсэн. шилэн шилжилтийн температур (Tg), зуурамтгай чанар, полимержилт ба/эсвэл талстжилтын тодорхой зорилтуудыг баримталдаг. Жишээлбэл, RTM дарагч болон хэвийг халаахад шаардагдах хамгийн бага хугацааг тодорхойлохын тулд CosiMo дахь мэдрэгч ба дижитал анализын сүлжээг ашигласан бөгөөд 4.5 минутын дотор хамгийн их полимержилтын 96% -д хүрсэн.
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 (Белфаст, Ireland)) нь давирхайн эсэргүүцэл ба температурыг бодит цагийн хэмжилтэд үндэслэн Optimold өгөгдөл цуглуулах төхөөрөмж болон Optiview программ хангамжаараа тооцоолсон зуурамтгай чанар болон Tg болгон хувиргадаг гэж мэдээлэв. "Үйлдвэрлэгчид Tg-г бодит цаг хугацаанд харж, хэзээ зогсоохоо шийдэх боломжтой. хатууруулах цикл" гэж Synthesites-ийн захирал Никос Пантелелис тайлбарлав. "Тэд өмнөхөөс илүү урт хугацааны шилжүүлгийн мөчлөгийг дуусгахыг хүлээх шаардлагагүй. шаардлагатай. 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 он (30-50% зардлын бууралт). Эдгээр нь янз бүрийн процессуудыг хамардаг болохыг анхаарна уу – prepreg соронзон хальс (ZAero) болон шилэн утас зэргийг автоматаар байрлуулах. Хурдан хатуурдаг эпокси (iComposite 4.0) бүхий CosiMo-д зориулсан өндөр даралтын T-RTM-тай харьцуулахад шүрших preforming. Эдгээр бүх төслүүд нь процессыг дуурайж, дууссан хэсгийн үр дүнг урьдчилан таамаглахад дижитал загвар, алгоритм бүхий мэдрэгч 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."Эдгээр нь тарилга гэх мэт параметрүүдийг багтаана. даралт, хэвний даралт, температур. 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 "Үйл явцыг оновчтой болгосон 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. Энэ нь бэлдмэлийг бэлдмэлийн болон шингэн хэлбэрт оруулах процесст ашиглаж болно. Урсгалын хувьд Optiflow тусдаа нэгжийг ашигладаг. Monitor.Synthesites нь мөн хэвэнд эсвэл эд ангид хатууруулах мэдрэгч шаарддаггүй, харин температур мэдрэгч болон давирхай/prepreg дээжийг энэ анализаторын нэгжид ашигладаг хатууруулах симуляторыг бүтээсэн. "Бид энэ хамгийн сүүлийн үеийн технологийг ашиглаж байна. салхин турбины ир үйлдвэрлэхэд дусаах, наалдамхай хатууруулах арга" гэж Synthesites-ийн 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 хяналт тавих нь хэвэнд байгаа материалтай холбоо барих шаардлагагүй. Хэт авианы мэдрэгч нь ашигласан давтамжаас хамааран өөр өөр гүнд байгаа хэсгүүдийг шалгаж болно. Collo цахилгаан соронзон Мөн мэдрэгч нь байцаалтын давтамжаас хамааран 2-10 см-ийн шингэн юм уу эд ангиудын гүнийг мөн металл бус сав, давирхайтай шүргэлцсэн багаж хэрэгслээр унших боломжтой.
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, цавуугаар суулгагдсан. Бондын давхаргыг холбох явцад температурыг хэмжихийн тулд 25 мм-ийн зузаантай карбон файбер ламинатаар дамжуулан байцаасан. Бичил утаснууд нь 3-70 микрон үсэрхэг диаметртэй байдаг тул тэдгээр нь нийлмэл болон холболтын гүйцэтгэлд нөлөөлдөггүй. 100-аас бага зэрэг том диаметртэй үед 200 микрон, шилэн кабелийн мэдрэгчийг бүтцийн шинж чанарыг алдагдуулахгүйгээр суулгаж болно. Гэсэн хэдий ч тэдгээр нь гэрлийг ашигладаг тул хэмжихэд шилэн кабелийн мэдрэгч нь байцаагчтай утсан холболттой байх ёстой. 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 чадамжтай хэт авианы мэдрэгчийг зохион бүтээх шаардлагатай болсон. Lambient-ийн нэг удаагийн диэлектрик мэдрэгчийг 350°С хүртэл температурт хэсэг гадаргуу дээр ашиглах боломжтой. Дахин ашиглах боломжтой хөгц мэдрэгчийг 250°С хүртэл температурт ашиглах боломжтой. RVmagnetics (Кошице, Словак) нь 500°C-т хатууралтыг тэсвэрлэх чадвартай нийлмэл материалд зориулсан бичил утас мэдрэгчийг бүтээжээ. Collo мэдрэгчийн технологи нь өөрөө онолын температурын хязгаарлалтгүй байдаг. Collo Plate-д зориулсан хатууруулсан шилэн бамбай болон Collo Probe-ийн 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 тогтвортой, хэмнэлттэй ажиллахын тулд полиимид бүрээсийг ашигласан. 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. 1 см-ээс багагүй зайтай 40 ширхэг шилэн Bragg сараалжтай (FBG) мэдрэгчтэй цэгүүд. Эдгээр мэдрэгчийг 66 метрийн урттай бүтцийн эрүүл мэндийг хянах (SHM) хийхэд ашигласан. нийлмэл гүүр болон том гүүрний тавцанг дусаах явцад давирхайн урсгалын хяналт. Ийм төсөлд тус тусад нь цэгийн мэдрэгч суурилуулах нь олон тооны мэдрэгч, суурилуулах цаг хугацаа шаарддаг. NCC болон Крэнфилд их сургууль нь шугаман диэлектрик мэдрэгчүүддээ ижил төстэй давуу талтай гэж мэдэгддэг. Lambient, Netzsch болон Synthesites-ын санал болгож буй нэг цэгийн диэлектрик мэдрэгч, "Бид шугаман мэдрэгчээрээ давирхайн урсгалыг хянах боломжтой. уртын дагуу тасралтгүй, энэ нь эд анги эсвэл хэрэгсэлд шаардагдах мэдрэгчийн тоог мэдэгдэхүйц бууруулдаг.
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. RVmagnetics нь бичил утас мэдрэгчийг зулгарсан GFRP арматур дотор байрлуулсан.” Утаснууд нь тасалдалтай [ихэнх нийлмэл бичил утаснуудын хувьд 1-4 см урт] боловч автоматаар тасралтгүй тавигддаг. арматурыг үйлдвэрлэдэг” 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 CW-ийн 2021 оны нийтлэлээс үзнэ үү. устөрөгч.) Меггиттийн Карапапас хэлэхдээ тэрээр FBG мэдрэгч бүхий шилэн кабелийн шугамын санал авсан бөгөөд мэдрэгч нь дунджаар £250 (≈300€/мэдрэгч), байцаагч нь ойролцоогоор 10,000 фунт стерлингийн үнэтэй (€12,000)." Бидний туршсан шугаман диэлектрик мэдрэгч нь Та тавиур дээрээс худалдаж авч болох бүрсэн утас шиг" гэж тэр нэмж хэлэв. "Байцаагч бид ашиглах" гэж Крэнфилд их сургуулийн Нийлмэл процессын шинжлэх ухааны уншигч (ахлах судлаач) Алекс Скордос нэмж хэлэв, "эмпеданс анализатор нь маш нарийвчлалтай бөгөөд дор хаяж 30,000 фунт стерлинг [≈ 36,000] үнэтэй боловч NCC нь илүү хялбар байцаагч ашигладаг. Энэ нь үндсэндээ Advise Deta арилжааны компанийн бэлэн модулиудаас бүрддэг [Бедфорд, Их Британи]." Synthesites нь хэвэнд байгаа мэдрэгчийг 1190 евро, нэг удаагийн мэдрэгчийг 20 еврогоор үнэлж байна. Еврогоор Optiflow-ыг 3900 евро, Optimold-ийг 7200 еврогоор үнэлж байгаа бөгөөд олон анализаторын нэгжийн хямдрал нэмэгдэж байна. Эдгээр үнэд Optiview програм хангамж болон бусад зүйлс орно. Шаардлагатай дэмжлэгийг Пантелелис хэлээд салхины ир үйлдвэрлэгчид нэг мөчлөгт 1.5 цаг хэмнэдэг гэж нэмж хэлэв. нэг шугамын ирийг сард нийлүүлж, эрчим хүчний хэрэглээг 20 хувиар бууруулж, хөрөнгө оруулалтын өгөөжийг ердөө дөрөвхөн сараар хангана.
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 дизайн, үйлдвэрлэлийг хянах. Давхаргууд дахь хүчдэлийн түвшинг үнэлэхэд ашигладаг ижил мэдрэгчүүд Судасны ороомог, хатууралтын явцад олон мянган цэнэглэх циклийн туршид савны бүрэн бүтэн байдлыг хянаж, шаардлагатай засвар үйлчилгээг урьдчилан таамаглаж, дизайны ашиглалтын хугацаа дуусахад дахин баталгаажуулах боломжтой. 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. Жишээ нь, цавуу үйлдвэрлэгч Kiilto (Тампере, Финлянд) хэрэглэгчиддээ харьцааг хянахад нь туслах зорилгоор Collo мэдрэгч ашигладаг. Олон бүрэлдэхүүн хэсэгтэй цавуу холих төхөөрөмждөө A, B гэх мэт бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашигладаг."Kiilto одоо өөрийн наалдамхай бодисын найрлагыг хувь хүний хувьд хэрэглэгчдэд тохируулж болно" гэж Жарвеляйнен хэлэв, "гэхдээ энэ нь Kiilto-д давирхай нь хэрэглэгчийн үйл явцад хэрхэн нөлөөлдөгийг ойлгох боломжийг олгодог. , мөн хэрэглэгчид бүтээгдэхүүнтэйгээ хэрхэн харилцаж байгаа нь нийлүүлэлт хэрхэн хийгддэгийг 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 шахах процесс, Дараа нь 30%-ийн богино шилэн эслэгээр бэхжүүлсэн PA6-аар цутгана. Хамгийн гол нь эпоксид үлдсэн реактив нь термопластиктай наалддаг болохын тулд препрегийг хэсэгчлэн хатууруулах явдал юм.AZL нь Optimold, Netzsch DEA288 Epsilon анализаторуудыг Synthesites болон Netzsch диэлектрик мэдрэгчтэй ашигладаг. Тарилгыг оновчтой болгохын тулд Kistler-ийн хөгц мэдрэгч ба DataFlow программ хангамж хэвлэх. "Та термопластик хэт хэвлэхтэй сайн холбохын тулд эдгэрэлтийн төлөвийг сайтар ойлгох хэрэгтэй, учир нь та өмнөх шахалтын хэвний үйл явцын талаар гүн гүнзгий ойлголттой байх ёстой" 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 үйлчилгээ санал болгодог компаниуд.Тэр нэмж хэлэхдээ Augsburg AI үйлдвэрлэлийн сүлжээ нь 7,000 хавтгай дөрвөлжин метр талбай бүхий байгууламжийг түрээсэлсэн байна. Энэ зорилго нь "CosiMo-ийн хөгжлийн төлөвлөгөөг маш өргөн хүрээнд өргөжүүлэх, үүнд үйлдвэрлэлийн түншүүд машин байрлуулах, төсөл хэрэгжүүлэх, хиймэл оюун ухааны шинэ шийдлүүдийг хэрхэн нэгтгэх талаар суралцах боломжтой холбогдсон автоматжуулалтын эсүүд" юм.
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
