เซ็นเซอร์: ข้อมูลสำหรับการผลิตคอมโพสิตเจเนอเรชันใหม่ | โลกคอมโพสิต

ในการแสวงหาความยั่งยืน เซ็นเซอร์กำลังลดเวลาของวงจร การใช้พลังงานและของเสีย ทำให้การควบคุมกระบวนการแบบวงปิดเป็นแบบอัตโนมัติ และเพิ่มพูนความรู้ เปิดโอกาสใหม่สำหรับการผลิตและโครงสร้างที่ชาญฉลาด#sensors #sustainability #SHM
เซ็นเซอร์ทางด้านซ้าย (บนลงล่าง): ฟลักซ์ความร้อน (TFX), ไดอิเล็กทริกในแม่พิมพ์ (แลมเบียนต์), อัลตราโซนิก (มหาวิทยาลัยเอาก์สบวร์ก), ไดอิเล็กทริกแบบใช้แล้วทิ้ง (ซินธิไซต์) และระหว่างเพนนีและเทอร์โมคัปเปิล Microwire (AvPro) กราฟ (บน, ตามเข็มนาฬิกา): ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกของ Collo (CP) เทียบกับความหนืดของ Collo ionic (CIV), ความต้านทานของเรซินเทียบกับเวลา (สารสังเคราะห์) และแบบจำลองดิจิทัลของพรีฟอร์มที่ปลูกถ่ายคาโปรแลคตัมโดยใช้เซ็นเซอร์แม่เหล็กไฟฟ้า (โครงการ CosiMo, DLR ZLP, มหาวิทยาลัยเอาก์สบวร์ก)
ในขณะที่อุตสาหกรรมทั่วโลกยังคงโผล่พ้นจากการแพร่ระบาดของโควิด-19 อุตสาหกรรมได้เปลี่ยนมาให้ความสำคัญกับความยั่งยืน ซึ่งจำเป็นต้องลดของเสียและการใช้ทรัพยากร (เช่น พลังงาน น้ำ และวัสดุ) ด้วยเหตุนี้ การผลิตจึงต้องมีประสิทธิภาพและชาญฉลาดมากขึ้น แต่สิ่งนี้จำเป็นต้องมีข้อมูล สำหรับคอมโพสิต ข้อมูลนี้มาจากไหน?
ตามที่อธิบายไว้ในบทความชุด Composites 4.0 ประจำปี 2020 ของ CW การกำหนดการวัดที่จำเป็นในการปรับปรุงคุณภาพชิ้นส่วนและการผลิต และเซ็นเซอร์ที่จำเป็นเพื่อให้บรรลุการวัดเหล่านั้น เป็นก้าวแรกในการผลิตอัจฉริยะ ในช่วงปี 2020 และ 2021 CW รายงานเกี่ยวกับเซ็นเซอร์ - อิเล็กทริก เซ็นเซอร์ เซ็นเซอร์ฟลักซ์ความร้อน เซ็นเซอร์ไฟเบอร์ออปติก และเซ็นเซอร์แบบไม่สัมผัสที่ใช้คลื่นอัลตราโซนิกและแม่เหล็กไฟฟ้า รวมถึงโครงการที่สาธิตความสามารถ (ดูชุดเนื้อหาเซ็นเซอร์ออนไลน์ของ CW) บทความนี้ต่อยอดจากรายงานนี้โดยการอภิปรายเกี่ยวกับเซ็นเซอร์ที่ใช้ในคอมโพสิต วัสดุ ประโยชน์และความท้าทายที่สัญญาไว้ และภูมิทัศน์ทางเทคโนโลยีที่อยู่ระหว่างการพัฒนา โดยเฉพาะอย่างยิ่ง บริษัทต่างๆ ที่เกิดขึ้นในฐานะผู้นำในอุตสาหกรรมคอมโพสิตกำลังสำรวจและสำรวจพื้นที่นี้อยู่แล้ว
เครือข่ายเซ็นเซอร์ใน CosiMo เครือข่ายประกอบด้วยเซ็นเซอร์ 74 ตัว – 57 ตัวในนั้นเป็นเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกที่พัฒนาขึ้นที่มหาวิทยาลัยเอาก์สบวร์ก (แสดงทางด้านขวา จุดสีฟ้าอ่อนในครึ่งแม่พิมพ์ด้านบนและด้านล่าง) – ใช้สำหรับเครื่องสาธิตฝาปิดสำหรับ T-RTM การปั้นโครงการ CosiMo สำหรับแบตเตอรี่คอมโพสิตเทอร์โมพลาสติก เครดิตรูปภาพ: โครงการ CosiMo, DLR ZLP Augsburg, University of Augsburg
เป้าหมาย #1: ประหยัดเงิน บล็อกประจำเดือนธันวาคม 2021 ของ CW เรื่อง “เซ็นเซอร์อัลตราโซนิคแบบกำหนดเองสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพและการควบคุมกระบวนการแบบคอมโพสิต” อธิบายงานที่มหาวิทยาลัยเอาก์สบวร์ก (UNA เมืองเอาก์สบวร์ก ประเทศเยอรมนี) เพื่อพัฒนาเครือข่ายเซ็นเซอร์ 74 ตัวสำหรับ CosiMo โครงการผลิตเครื่องสาธิตฝาครอบแบตเตอรี่ EV (วัสดุคอมโพสิตในการขนส่งอัจฉริยะ) ชิ้นส่วนถูกประดิษฐ์โดยใช้การขึ้นรูปแบบเรซินเทอร์โมพลาสติก (T-RTM) ซึ่งทำให้โมโนเมอร์ caprolactam ในแหล่งกำเนิดเกิดปฏิกิริยาโพลีเมอร์เป็นคอมโพสิตโพลีเอไมด์ 6 (PA6) Markus Sause, ศาสตราจารย์ ที่ UNA และหัวหน้าเครือข่ายการผลิตปัญญาประดิษฐ์ (AI) ของ UNA ในเมืองเอาก์สบวร์ก อธิบายว่าเหตุใดเซ็นเซอร์จึงมีความสำคัญมาก: “ข้อได้เปรียบที่ใหญ่ที่สุดที่เรานำเสนอคือการแสดงภาพสิ่งที่เกิดขึ้นภายในกล่องดำระหว่างการประมวลผล ปัจจุบันผู้ผลิตส่วนใหญ่มีระบบที่จำกัดในการบรรลุเป้าหมายนี้ ตัวอย่างเช่น พวกเขาใช้เซ็นเซอร์ที่เรียบง่ายหรือเฉพาะเจาะจงเมื่อใช้การแช่เรซินเพื่อสร้างชิ้นส่วนการบินและอวกาศขนาดใหญ่ หากกระบวนการฉีดยาผิดพลาด คุณจะมีเศษชิ้นส่วนขนาดใหญ่ แต่หากคุณมีวิธีแก้ปัญหาเพื่อทำความเข้าใจว่าอะไรผิดพลาดในกระบวนการผลิตและสาเหตุ คุณสามารถแก้ไขและแก้ไขได้ ซึ่งจะช่วยประหยัดเงินได้มาก”
เทอร์โมคัปเปิลเป็นตัวอย่างหนึ่งของ "เซ็นเซอร์แบบธรรมดาหรือเฉพาะเจาะจง" ที่ใช้มานานหลายทศวรรษเพื่อตรวจสอบอุณหภูมิของลามิเนตคอมโพสิตระหว่างการนึ่งฆ่าเชื้อหรือการบ่มด้วยเตาอบ เทอร์โมคัปเปิลยังใช้ในการควบคุมอุณหภูมิในเตาอบหรือผ้าห่มทำความร้อนเพื่อรักษาแผ่นซ่อมแซมคอมโพสิตโดยใช้ ตัวประสานความร้อน ผู้ผลิตเรซินใช้เซ็นเซอร์หลายตัวในห้องปฏิบัติการเพื่อติดตามการเปลี่ยนแปลงของความหนืดของเรซินในช่วงเวลาและอุณหภูมิเพื่อพัฒนาสูตรการบ่ม อย่างไรก็ตาม สิ่งที่กำลังเกิดขึ้นคือเครือข่ายเซ็นเซอร์ที่สามารถมองเห็นและควบคุมกระบวนการผลิตในแหล่งกำเนิดโดยอิงตาม พารามิเตอร์หลายตัว (เช่น อุณหภูมิและความดัน) และสถานะของวัสดุ (เช่น ความหนืด การรวมกลุ่ม การตกผลึก)
ตัวอย่างเช่น เซ็นเซอร์อัลตราโซนิคที่พัฒนาขึ้นสำหรับโครงการ CosiMo ใช้หลักการเดียวกันกับการตรวจสอบด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง ซึ่งกลายเป็นแกนนำของการทดสอบแบบไม่ทำลาย (NDI) ของชิ้นส่วนคอมโพสิตสำเร็จรูป Petros Karapapas วิศวกรหลักที่ Meggitt (Loughborough สหราชอาณาจักร) กล่าวว่า: "เป้าหมายของเราคือการลดเวลาและแรงงานที่จำเป็นสำหรับการตรวจสอบส่วนประกอบในอนาคตหลังการผลิตให้เหลือน้อยที่สุด ในขณะที่เราก้าวไปสู่การผลิตแบบดิจิทัล" การทำงานร่วมกันของศูนย์วัสดุ (NCC, บริสตอล, สหราชอาณาจักร) เพื่อสาธิตการตรวจสอบวงแหวน EP 2400 ของ Solvay (Alpharetta, GA, USA) ในระหว่าง RTM โดยใช้เซ็นเซอร์ไดอิเล็กทริกเชิงเส้นที่พัฒนาขึ้นที่ Cranfield University (Cranfield, UK) การไหลและการบ่มของออกซีเรซินสำหรับ เปลือกคอมโพสิตยาว 1.3 ม. กว้าง 0.8 ม. และลึก 0.4 ม. สำหรับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนของเครื่องยนต์เครื่องบินเชิงพาณิชย์ “ในขณะที่เราพิจารณาวิธีสร้างชุดประกอบขนาดใหญ่ขึ้นด้วยประสิทธิภาพการผลิตที่สูงขึ้น เราไม่สามารถทำการตรวจสอบหลังการประมวลผลแบบดั้งเดิมทั้งหมดได้ และ การทดสอบในทุกชิ้นส่วน” Karapapas กล่าว “ตอนนี้เราทำแผงทดสอบถัดจากชิ้นส่วน RTM เหล่านี้ จากนั้นทำการทดสอบทางกลเพื่อตรวจสอบวงจรการบ่ม แต่ด้วยเซ็นเซอร์นี้ นั่นไม่จำเป็น”
Collo Probe จุ่มอยู่ในภาชนะผสมสี (วงกลมสีเขียวที่ด้านบน) เพื่อตรวจจับเมื่อการผสมเสร็จสมบูรณ์ ช่วยประหยัดเวลาและพลังงาน เครดิตรูปภาพ: ColloidTek Oy
Matti Järveläinen ซีอีโอและผู้ก่อตั้ง ColloidTek Oy (โคโล ตัมเปเร ฟินแลนด์) กล่าวว่า "เป้าหมายของเราไม่ใช่อุปกรณ์ห้องปฏิบัติการอื่น แต่มุ่งเน้นไปที่ระบบการผลิต" บล็อก "Fingerprint Liquids for Composites" ของ CW เดือนมกราคม 2022 สำรวจ Collo's การผสมผสานระหว่างเซ็นเซอร์สนามแม่เหล็กไฟฟ้า (EMF) การประมวลผลสัญญาณ และการวิเคราะห์ข้อมูลเพื่อวัด “ลายนิ้วมือ” ของของเหลวใดๆ เช่น โมโนเมอร์ เรซิน หรือกาว “สิ่งที่เรานำเสนอคือเทคโนโลยีใหม่ที่ให้การตอบรับโดยตรงแบบเรียลไทม์ ดังนั้นคุณจึงสามารถ เข้าใจได้ดีขึ้นว่ากระบวนการของคุณทำงานอย่างไรและตอบสนองเมื่อมีสิ่งผิดปกติเกิดขึ้น” Järveläinen กล่าว “เซ็นเซอร์ของเราจะแปลงข้อมูลแบบเรียลไทม์เป็นปริมาณทางกายภาพที่เข้าใจได้และดำเนินการได้ เช่น ความหนืดทางรีโอโลยี ซึ่งช่วยให้กระบวนการปรับให้เหมาะสมที่สุด ตัวอย่างเช่น คุณสามารถลดระยะเวลาในการผสมได้เนื่องจากคุณสามารถมองเห็นได้ชัดเจนเมื่อการผสมเสร็จสมบูรณ์ ดังนั้น ด้วยคุณสามารถเพิ่มผลผลิต ประหยัดพลังงาน และลดของเสีย เมื่อเทียบกับการประมวลผลที่ปรับให้เหมาะสมน้อยกว่า”
เป้าหมาย #2: เพิ่มความรู้และการแสดงภาพกระบวนการ สำหรับกระบวนการต่างๆ เช่น การรวมกลุ่ม Järveläinen กล่าวว่า “คุณจะไม่เห็นข้อมูลมากนักจากเพียงสแน็ปช็อต คุณแค่เก็บตัวอย่าง และเข้าไปในห้องแล็บ และดูว่าเป็นอย่างไรเมื่อไม่กี่นาทีหรือชั่วโมงที่แล้ว มันเหมือนกับการขับรถบนทางหลวงทุก ๆ ชั่วโมง ลืมตาดูสักครู่แล้วลองคาดเดาว่าถนนจะไปทางไหน” Sause เห็นด้วย โดยสังเกตว่าเครือข่ายเซ็นเซอร์ที่พัฒนาขึ้นใน CosiMo “ช่วยให้เราได้ภาพที่สมบูรณ์ของกระบวนการและพฤติกรรมของวัสดุ เราสามารถเห็นผลที่เกิดขึ้นในกระบวนการนี้ โดยตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงความหนาของชิ้นส่วนหรือวัสดุที่ผสานรวม เช่น แกนโฟม สิ่งที่เราพยายามทำคือให้ข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งที่เกิดขึ้นจริงในแม่พิมพ์ สิ่งนี้ช่วยให้เราสามารถระบุข้อมูลต่างๆ ได้ เช่น รูปร่างของส่วนหน้าการไหล การมาถึงของพาร์ทไทม์แต่ละส่วน และระดับการรวมตัวที่ตำแหน่งเซ็นเซอร์แต่ละตำแหน่ง”
Collo ทำงานร่วมกับผู้ผลิตกาวอีพอกซี สี และแม้แต่เบียร์เพื่อสร้างโปรไฟล์กระบวนการสำหรับชุดงานแต่ละชุดที่ผลิต ขณะนี้ ผู้ผลิตทุกรายสามารถดูไดนามิกของกระบวนการของตนและตั้งค่าพารามิเตอร์ที่ปรับให้เหมาะสมยิ่งขึ้น พร้อมการแจ้งเตือนให้เข้าไปแทรกแซงเมื่อชุดงานไม่เป็นไปตามข้อกำหนด ซึ่งจะช่วยได้ รักษาเสถียรภาพและปรับปรุงคุณภาพ
วิดีโอแสดงการไหลด้านหน้าในส่วนของ CosiMo (ทางเข้าของการฉีดคือจุดสีขาวตรงกลาง) เป็นฟังก์ชันของเวลา โดยอิงตามข้อมูลการวัดจากเครือข่ายเซ็นเซอร์ในแม่พิมพ์ เครดิตภาพ: โครงการ CosiMo, DLR ZLP Augsburg, University of เอาก์สบวร์ก
“ฉันอยากรู้ว่าเกิดอะไรขึ้นระหว่างการผลิตชิ้นส่วน ไม่ใช่เปิดกล่องแล้วดูว่าจะเกิดอะไรขึ้นหลังจากนั้น” Meggitt's Karapapas กล่าว”ผลิตภัณฑ์ที่เราพัฒนาโดยใช้เซ็นเซอร์ไดอิเล็กทริกของ Cranfield ช่วยให้เราเห็นกระบวนการในแหล่งกำเนิด และเรายังสามารถทำได้อีกด้วย เพื่อตรวจสอบการบ่มของเรซิน” การใช้เซ็นเซอร์ทั้ง 6 ประเภทที่อธิบายไว้ด้านล่าง (ไม่ใช่รายชื่อที่ครบถ้วนสมบูรณ์ เป็นเพียงตัวเลือกเล็กๆ น้อยๆ ของซัพพลายเออร์ด้วย) สามารถตรวจสอบการแข็งตัว/การเกิดปฏิกิริยาโพลีเมอร์ และการไหลของเรซินได้ เซ็นเซอร์บางตัวมีความสามารถเพิ่มเติม และเซ็นเซอร์ประเภทที่รวมกันสามารถขยายความเป็นไปได้ในการติดตามและการแสดงภาพ ในระหว่างการขึ้นรูปคอมโพสิต สิ่งนี้แสดงให้เห็นในระหว่าง CosiMo ซึ่งใช้เซ็นเซอร์ในโหมดอัลตราโซนิก ไดอิเล็กทริก และเพียโซรีซิสทีฟสำหรับการวัดอุณหภูมิและความดันโดย Kistler (Winterthur ประเทศสวิตเซอร์แลนด์)
เป้าหมาย #3: ลดเวลารอบการทำงาน เซ็นเซอร์ Collo สามารถวัดความสม่ำเสมอของอีพ็อกซี่ที่บ่มอย่างรวดเร็วสองส่วน เนื่องจากชิ้นส่วน A และ B ถูกผสมและฉีดระหว่าง RTM และในทุกตำแหน่งในแม่พิมพ์ที่วางเซ็นเซอร์ดังกล่าว ซึ่งสามารถช่วยเปิดใช้งานได้ เรซินที่แข็งตัวเร็วขึ้นสำหรับการใช้งาน เช่น Urban Air Mobility (UAM) ซึ่งจะทำให้วงจรการแข็งตัวเร็วขึ้น เมื่อเทียบกับอีพอกซีส่วนเดียวในปัจจุบัน เช่น RTM6
เซ็นเซอร์ Collo ยังสามารถตรวจสอบและแสดงภาพอีพอกซีที่กำลังไล่ก๊าซ ฉีด และบ่ม และเมื่อแต่ละกระบวนการเสร็จสมบูรณ์ การบ่มขั้นสุดท้ายและกระบวนการอื่นๆ ตามสถานะที่แท้จริงของวัสดุที่กำลังดำเนินการ (เทียบกับสูตรเวลาและอุณหภูมิแบบดั้งเดิม) เรียกว่าการจัดการสถานะของวัสดุ (MSM) บริษัทต่างๆ เช่น AvPro ​​​​(นอร์แมน โอคลาโฮมา สหรัฐอเมริกา) ดำเนินการตาม MSM มานานหลายทศวรรษเพื่อติดตามการเปลี่ยนแปลงในวัสดุชิ้นส่วนและกระบวนการต่างๆ ขณะที่บริษัทติดตามเป้าหมายเฉพาะสำหรับอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว (Tg) ความหนืด การเกิดปฏิกิริยาโพลีเมอร์ และ/หรือ การตกผลึก ตัวอย่างเช่น เครือข่ายเซ็นเซอร์และการวิเคราะห์แบบดิจิทัลใน CosiMo ถูกนำมาใช้เพื่อกำหนดเวลาขั้นต่ำที่ต้องใช้ในการอุ่นเครื่องอัดและแม่พิมพ์ RTM และพบว่า 96% ของการเกิดปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันสูงสุดทำได้ภายใน 4.5 นาที
ซัพพลายเออร์เซ็นเซอร์ไดอิเล็กทริก เช่น Lambient Technologies (เคมบริดจ์, แมสซาชูเซตส์, สหรัฐอเมริกา), Netzsch (Selb, เยอรมนี) และ Synthesites (Uccle, เบลเยียม) ยังได้แสดงให้เห็นถึงความสามารถในการลดเวลาวงจรอีกด้วย โครงการวิจัยและพัฒนาของ Synthesites ร่วมกับผู้ผลิตคอมโพสิต Hutchinson (ปารีส ประเทศฝรั่งเศส) ) และ Bombardier Belfast (ปัจจุบันคือ Spirit AeroSystems (เบลฟาสต์ ไอร์แลนด์)) รายงานว่าตามการวัดความต้านทานและอุณหภูมิของเรซินแบบเรียลไทม์ ผ่านหน่วยเก็บข้อมูล Optimold และซอฟต์แวร์ Optiview จะแปลงเป็นความหนืดและ Tg โดยประมาณ “ผู้ผลิตสามารถมองเห็น Tg แบบเรียลไทม์ เพื่อให้พวกเขาสามารถตัดสินใจได้ว่าเมื่อใดควรหยุดวงจรการบ่ม” Nikos Pantelelis ผู้อำนวยการฝ่าย Synthesites อธิบาย “พวกเขาไม่จำเป็นต้องรอเพื่อดำเนินการรอบการบ่มที่นานเกินความจำเป็น ตัวอย่างเช่น วงจรดั้งเดิมสำหรับ RTM6 คือการรักษาเต็มที่เป็นเวลา 2 ชั่วโมงที่อุณหภูมิ 180°C เราได้เห็นแล้วว่าสามารถย่อให้สั้นลงเหลือ 70 นาทีในรูปทรงบางรูปทรงได้ นอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นในโครงการ INNOTOOL 4.0 (ดู “การเร่ง RTM ด้วยเซ็นเซอร์ฟลักซ์ความร้อน”) ซึ่งการใช้เซ็นเซอร์ฟลักซ์ความร้อนทำให้วงจรการรักษา RTM6 สั้นลงจาก 120 นาทีเหลือ 90 นาที
เป้าหมาย #4: การควบคุมกระบวนการปรับเปลี่ยนแบบวงปิด สำหรับโครงการ CosiMo เป้าหมายสูงสุดคือทำให้การควบคุมแบบวงปิดอัตโนมัติในระหว่างการผลิตชิ้นส่วนคอมโพสิต นี่คือเป้าหมายของโครงการ ZAero และ iComposite 4.0 ที่รายงานโดย CW ใน ปี 2020 (ลดต้นทุน 30-50%) โปรดทราบว่าสิ่งเหล่านี้เกี่ยวข้องกับกระบวนการที่แตกต่างกัน – การวางเทปพรีเพก (ZAero) โดยอัตโนมัติ และการขึ้นรูปล่วงหน้าด้วยสเปรย์ไฟเบอร์ เมื่อเปรียบเทียบกับ T-RTM แรงดันสูงใน CosiMo สำหรับ RTM ด้วยอีพอกซีที่บ่มเร็ว (iComposite 4.0)ทั้งหมด ของโครงการเหล่านี้ใช้เซ็นเซอร์ที่มีโมเดลดิจิทัลและอัลกอริธึมเพื่อจำลองกระบวนการและคาดการณ์ผลลัพธ์ของชิ้นส่วนที่เสร็จสมบูรณ์
Sause อธิบายการควบคุมกระบวนการเป็นชุดของขั้นตอน ขั้นตอนแรกคือการรวมเซ็นเซอร์และอุปกรณ์ในการประมวลผลเข้าด้วยกัน “เพื่อให้เห็นภาพสิ่งที่เกิดขึ้นในกล่องดำและพารามิเตอร์ที่จะใช้ ขั้นตอนอื่นๆ ซึ่งอาจครึ่งหนึ่งของการควบคุมแบบวงปิด สามารถกดปุ่มหยุดเพื่อแทรกแซง ปรับแต่งกระบวนการ และป้องกันชิ้นส่วนที่ถูกปฏิเสธ ในขั้นตอนสุดท้าย คุณสามารถพัฒนา Digital Twin ซึ่งสามารถทำงานอัตโนมัติได้ แต่ยังต้องมีการลงทุนในวิธีการเรียนรู้ของเครื่องด้วย” ใน CosiMo การลงทุนนี้ช่วยให้เซ็นเซอร์สามารถป้อนข้อมูลลงในแฝดดิจิทัล จากนั้นการวิเคราะห์ Edge (การคำนวณที่ดำเนินการที่ขอบของสายการผลิตเทียบกับการคำนวณจากที่เก็บข้อมูลส่วนกลาง) จากนั้นจะใช้เพื่อคาดการณ์ไดนามิกของการไหลด้านหน้า ปริมาณเส้นใยต่อผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูปขั้นต้นของสิ่งทอ และจุดแห้งที่อาจเกิดขึ้นได้ "ตามหลักการแล้ว คุณสามารถสร้างการตั้งค่าเพื่อให้สามารถควบคุมและปรับแต่งแบบวงปิดในกระบวนการได้" Sause กล่าว "สิ่งเหล่านี้จะรวมถึงพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น แรงดันในการฉีด ความดันของแม่พิมพ์ และอุณหภูมิ คุณยังสามารถใช้ข้อมูลนี้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพวัสดุของคุณได้”
ในการดำเนินการดังกล่าว บริษัทต่างๆ กำลังใช้เซ็นเซอร์เพื่อทำให้กระบวนการเป็นแบบอัตโนมัติ ตัวอย่างเช่น Synthesites กำลังทำงานร่วมกับลูกค้าเพื่อรวมเซ็นเซอร์เข้ากับอุปกรณ์เพื่อปิดทางเข้าของเรซินเมื่อการแช่เสร็จสมบูรณ์ หรือเปิดเครื่องกดความร้อนเมื่อบรรลุการรักษาตามเป้าหมาย
Järveläinen ตั้งข้อสังเกตว่าในการพิจารณาว่าเซ็นเซอร์ตัวใดดีที่สุดสำหรับการใช้งานแต่ละกรณี “คุณต้องเข้าใจว่าการเปลี่ยนแปลงใดในวัสดุและกระบวนการที่คุณต้องการตรวจสอบ จากนั้นคุณจะต้องมีเครื่องวิเคราะห์” เครื่องวิเคราะห์จะได้รับข้อมูลที่รวบรวมโดยผู้ซักถามหรือหน่วยเก็บข้อมูล ข้อมูลดิบและแปลงเป็นข้อมูลที่ผู้ผลิตใช้งานได้” จริงๆ แล้วคุณจะเห็นบริษัทจำนวนมากรวมเซ็นเซอร์เข้าด้วยกัน แต่แล้วพวกเขาไม่ได้ทำอะไรกับข้อมูลเลย” Sause กล่าว สิ่งที่จำเป็นเขาอธิบายคือ “ระบบ ของการได้มาของข้อมูล รวมถึงสถาปัตยกรรมการจัดเก็บข้อมูลเพื่อให้สามารถประมวลผลข้อมูลได้”
“ผู้ใช้ไม่เพียงแต่ต้องการดูข้อมูลดิบเท่านั้น” Järveläinen กล่าว “พวกเขาต้องการทราบว่า 'กระบวนการได้รับการปรับให้เหมาะสมหรือไม่'” จะสามารถดำเนินการขั้นต่อไปได้เมื่อใด” ในการดำเนินการนี้ คุณต้องรวมเซ็นเซอร์หลายตัวเข้าด้วยกัน เพื่อการวิเคราะห์ แล้วใช้การเรียนรู้ของเครื่องเพื่อเร่งกระบวนการ” วิธีการวิเคราะห์ขอบและการเรียนรู้ของเครื่องจักรที่ใช้โดยทีมงาน Collo และ CosiMo สามารถทำได้ผ่านแผนที่ความหนืด แบบจำลองเชิงตัวเลขของการไหลของเรซินด้านหน้า และความสามารถในการควบคุมพารามิเตอร์กระบวนการและเครื่องจักรในท้ายที่สุดจะถูกแสดงเป็นภาพ
Optimold คือเครื่องวิเคราะห์ที่พัฒนาโดย Synthesites สำหรับเซ็นเซอร์ไดอิเล็กทริก ควบคุมโดยซอฟต์แวร์ Optiview ของ Synthesites หน่วย Optimold ใช้การวัดอุณหภูมิและความต้านทานของเรซินเพื่อคำนวณและแสดงกราฟแบบเรียลไทม์เพื่อตรวจสอบสถานะของเรซิน รวมถึงอัตราส่วนส่วนผสม การเสื่อมสภาพของสารเคมี ความหนืด Tg และระดับการบ่ม สามารถใช้ในกระบวนการพรีเพกและกระบวนการขึ้นรูปของเหลว Optiflow หน่วยแยกต่างหากใช้สำหรับการตรวจสอบการไหล นอกจากนี้ ซินธ์ไซต์ยังได้พัฒนาเครื่องจำลองการบ่มที่ไม่ต้องใช้เซ็นเซอร์การบ่มในแม่พิมพ์หรือชิ้นส่วน แต่ใช้เซ็นเซอร์การบ่มในแม่พิมพ์หรือชิ้นส่วนแทน เซ็นเซอร์อุณหภูมิและตัวอย่างเรซิน/พรีเพกในเครื่องวิเคราะห์นี้ "เราใช้วิธีการล้ำสมัยนี้ในการแช่และบ่มด้วยกาวสำหรับการผลิตใบพัดกังหันลม" Nikos Pantelelis ผู้อำนวยการของ Synthesites กล่าว
ระบบควบคุมกระบวนการสังเคราะห์รวมเซ็นเซอร์ หน่วยเก็บข้อมูล Optiflow และ/หรือ Optimold และซอฟต์แวร์ OptiView และ/หรือ Online Resin Status (ORS) เครดิตภาพ: Synthesites เรียบเรียงโดย The CW
ดังนั้น ซัพพลายเออร์เซ็นเซอร์ส่วนใหญ่จึงพัฒนาเครื่องวิเคราะห์ของตนเอง บางรายใช้การเรียนรู้ของเครื่องและบางรายไม่ใช้ แต่ผู้ผลิตคอมโพสิตยังสามารถพัฒนาระบบที่กำหนดเองของตนเองหรือซื้อเครื่องมือที่มีจำหน่ายทั่วไปและปรับเปลี่ยนให้ตรงตามความต้องการเฉพาะ อย่างไรก็ตาม ความสามารถของเครื่องวิเคราะห์คือ ปัจจัยเดียวเท่านั้นที่ต้องพิจารณา ยังมีอีกหลายปัจจัย
การสัมผัสยังเป็นสิ่งสำคัญที่ต้องพิจารณาเมื่อเลือกเซ็นเซอร์ที่จะใช้ เซ็นเซอร์อาจต้องสัมผัสกับวัสดุ ผู้สอบสวน หรือทั้งสองอย่าง ตัวอย่างเช่น สามารถแทรกฟลักซ์ความร้อนและเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกลงในแม่พิมพ์ RTM ขนาด 1-20 มม. พื้นผิว – การตรวจสอบที่แม่นยำไม่จำเป็นต้องสัมผัสกับวัสดุในแม่พิมพ์ เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกยังสามารถตรวจสอบชิ้นส่วนที่ความลึกที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับความถี่ที่ใช้ เซ็นเซอร์แม่เหล็กไฟฟ้า Collo ยังสามารถอ่านความลึกของของเหลวหรือชิ้นส่วน – 2-10 ซม. ขึ้นอยู่กับ ความถี่ในการสอบสวน และผ่านภาชนะหรือเครื่องมือที่ไม่ใช่โลหะที่สัมผัสกับเรซิน
อย่างไรก็ตาม ไมโครไวร์แม่เหล็ก (ดู "การตรวจสอบอุณหภูมิและความดันภายในคอมโพสิตแบบไม่สัมผัส") เป็นเซ็นเซอร์เพียงตัวเดียวที่สามารถสอบสวนคอมโพสิตที่ระยะห่าง 10 ซม. ได้ เนื่องจากใช้การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อกระตุ้นการตอบสนองจากเซ็นเซอร์ ซึ่ง ถูกฝังอยู่ในวัสดุคอมโพสิต เซ็นเซอร์ไมโครลวด ThermoPulse ของ AvPro ​​ซึ่งฝังอยู่ในชั้นพันธะกาว ได้ถูกสอบปากคำผ่านลามิเนตคาร์บอนไฟเบอร์หนา 25 มม. เพื่อวัดอุณหภูมิในระหว่างกระบวนการพันธะ เนื่องจากไมโครไวร์มีเส้นผ่านศูนย์กลางขน 3-70 ไมครอน ไม่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของคอมโพสิตหรือพันธะไลน์ ที่เส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าเล็กน้อยที่ 100-200 ไมครอน ไฟเบอร์ออปติกเซนเซอร์สามารถฝังได้โดยไม่ทำให้คุณสมบัติทางโครงสร้างลดลง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากเซ็นเซอร์ใช้แสงในการวัด ไฟเบอร์ออปติกเซนเซอร์จึงต้องมีการเชื่อมต่อแบบมีสายกับ ผู้สอบปากคำ ในทำนองเดียวกัน เนื่องจากเซ็นเซอร์ไดอิเล็กทริกใช้แรงดันไฟฟ้าในการวัดคุณสมบัติของเรซิน จึงต้องเชื่อมต่อกับเครื่องสอบสวนด้วย และส่วนใหญ่จะต้องสัมผัสกับเรซินที่พวกเขากำลังตรวจสอบอยู่ด้วย
เซ็นเซอร์ Collo Probe (ด้านบน) สามารถจุ่มลงในของเหลวได้ ในขณะที่ Collo Plate (ด้านล่าง) ติดตั้งอยู่ในผนังของถัง/ถังผสม หรือท่อ/ท่อป้อนของกระบวนการ เครดิตรูปภาพ: ColloidTek Oy
ความสามารถด้านอุณหภูมิของเซ็นเซอร์เป็นข้อพิจารณาสำคัญอีกประการหนึ่ง ตัวอย่างเช่น เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกที่จำหน่ายทั่วไปส่วนใหญ่ทำงานที่อุณหภูมิสูงถึง 150°C แต่ชิ้นส่วนใน CosiMo จำเป็นต้องสร้างขึ้นที่อุณหภูมิสูงกว่า 200°C ดังนั้น UNA ต้องออกแบบเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกด้วยความสามารถนี้ เซ็นเซอร์ไดอิเล็กทริกแบบใช้แล้วทิ้งของ Lambient สามารถใช้กับพื้นผิวชิ้นส่วนที่มีอุณหภูมิสูงถึง 350°C และเซ็นเซอร์ในแม่พิมพ์แบบใช้ซ้ำได้สามารถใช้งานได้ถึง 250°C RVmagnetics (โคซิเซ สโลวาเกีย) ได้พัฒนาขึ้น เซ็นเซอร์ microwire สำหรับวัสดุคอมโพสิตที่สามารถทนต่อการบ่มที่อุณหภูมิ 500°C แม้ว่าเทคโนโลยีเซ็นเซอร์ Collo เองจะไม่มีการจำกัดอุณหภูมิตามทฤษฎี แต่แผงกระจกนิรภัยสำหรับ Collo Plate และตัวเรือนโพลีอีเทอร์อีเทอร์คีโตน (PEEK) ใหม่สำหรับ Collo Probe ก็ได้รับการทดสอบทั้งคู่ สำหรับการปฏิบัติหน้าที่ต่อเนื่องที่อุณหภูมิ 150°C ตามข้อมูลของJärveläinen ในขณะเดียวกัน PhotonFirst (อัลค์มาร์ เนเธอร์แลนด์) ใช้การเคลือบโพลีอิไมด์เพื่อให้อุณหภูมิในการทำงานอยู่ที่ 350°C สำหรับไฟเบอร์ออปติกเซนเซอร์สำหรับโครงการ SuCoHS เพื่อความยั่งยืนและต้นทุน- คอมโพสิตอุณหภูมิสูงที่มีประสิทธิภาพ
อีกปัจจัยที่ต้องพิจารณา โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการติดตั้ง คือ เซ็นเซอร์วัดที่จุดเดียวหรือเป็นเซ็นเซอร์เชิงเส้นที่มีจุดตรวจจับหลายจุด ตัวอย่างเช่น ไฟเบอร์ออปติกเซนเซอร์ Com&Sens (Eke, เบลเยียม) สามารถมีความยาวได้ถึง 100 เมตรและมีคุณสมบัติที่มากกว่า ถึงจุดตรวจจับไฟเบอร์แบรกก์เกรตติ้ง (FBG) 40 จุดที่มีระยะห่างขั้นต่ำ 1 ซม. เซ็นเซอร์เหล่านี้ใช้สำหรับการตรวจสอบสุขภาพโครงสร้าง (SHM) ของสะพานคอมโพสิตยาว 66 เมตรและการตรวจสอบการไหลของเรซินในระหว่างการฉีดสารของดาดฟ้าสะพานขนาดใหญ่ การติดตั้ง เซ็นเซอร์แต่ละจุดสำหรับโครงการดังกล่าวจำเป็นต้องใช้เซ็นเซอร์จำนวนมากและใช้เวลาในการติดตั้งนานNCC และ Cranfield University อ้างว่ามีข้อได้เปรียบที่คล้ายคลึงกันสำหรับเซ็นเซอร์ไดอิเล็กตริกเชิงเส้น เมื่อเปรียบเทียบกับเซ็นเซอร์ไดอิเล็กทริกจุดเดียวที่นำเสนอโดย Lambient, Netzsch และ Synthesites “ ด้วยเซนเซอร์เชิงเส้นของเรา เราสามารถตรวจสอบการไหลของเรซินได้อย่างต่อเนื่องตลอดความยาว ซึ่งช่วยลดจำนวนเซ็นเซอร์ที่ต้องใช้ในชิ้นส่วนหรือเครื่องมือได้อย่างมาก”
AFP NLR สำหรับเซนเซอร์ไฟเบอร์ออปติก หน่วยพิเศษถูกรวมเข้ากับช่องที่ 8 ของหัว Coriolis AFP เพื่อวางอาร์เรย์เซนเซอร์ไฟเบอร์ออปติกสี่ตัวลงในแผงทดสอบคอมโพสิตที่เสริมด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ที่มีอุณหภูมิสูง เครดิตรูปภาพ: SuCoHS Project, NLR
เซ็นเซอร์เชิงเส้นยังช่วยให้การติดตั้งอัตโนมัติ ในโครงการ SuCoHS Royal NLR (Dutch Aerospace Centre, Marknesse) พัฒนาหน่วยพิเศษที่รวมเข้ากับหัวหน้า Automated Fiber Placement (AFP) ช่องทางที่ 8 ของ Coriolis Composites (Queven, ฝรั่งเศส) เพื่อฝังสี่อาร์เรย์ ( เส้นใยแก้วนำแสงแยกกัน) แต่ละตัวมีเซ็นเซอร์ FBG 5 ถึง 6 ตัว (PhotonFirst มีเซ็นเซอร์ทั้งหมด 23 ตัว) ในแผงทดสอบคาร์บอนไฟเบอร์ RVmagnetics ได้วางเซ็นเซอร์ microwire ไว้ในเหล็กเส้น GFRP แบบพัลทรูด” สายไฟไม่ต่อเนื่อง [1-4 ซม. ยาวสำหรับไมโครคอมโพสิตส่วนใหญ่] แต่จะถูกวางอย่างต่อเนื่องโดยอัตโนมัติเมื่อมีการผลิตเหล็กเส้น” Ratislav Varga ผู้ร่วมก่อตั้ง RVmagnetics กล่าว “คุณมีไมโครไวร์ที่มีไมโครไวร์ยาว 1 กม. ม้วนเส้นใยและป้อนเข้าไปในโรงงานผลิตเหล็กเส้นโดยไม่เปลี่ยนวิธีการผลิตเหล็กเส้น” ในขณะเดียวกัน Com&Sens กำลังทำงานเกี่ยวกับเทคโนโลยีอัตโนมัติเพื่อฝังเซ็นเซอร์ไฟเบอร์ออปติกในระหว่างกระบวนการม้วนเส้นใยในภาชนะรับความดัน
เนื่องจากความสามารถในการนำไฟฟ้า คาร์บอนไฟเบอร์อาจทำให้เกิดปัญหากับเซ็นเซอร์ไดอิเล็กทริกได้ เซ็นเซอร์ไดอิเล็กทริกใช้อิเล็กโทรดสองตัวที่วางอยู่ใกล้กัน "หากเส้นใยเชื่อมอิเล็กโทรดเข้าด้วยกัน จะทำให้เซ็นเซอร์ลัดวงจร" Huan Lee ผู้ก่อตั้ง Lambient อธิบาย ในกรณีนี้ ให้ใช้ตัวกรอง”ตัวกรองช่วยให้เรซินผ่านเซ็นเซอร์ได้ แต่จะป้องกันเซ็นเซอร์จากคาร์บอนไฟเบอร์” เซ็นเซอร์ไดอิเล็กตริกเชิงเส้นที่พัฒนาโดย Cranfield University และ NCC ใช้วิธีการที่แตกต่างกัน ซึ่งรวมถึงสายทองแดงคู่บิดเกลียว เมื่อใช้แรงดันไฟฟ้า สนามแม่เหล็กไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้นระหว่างสายไฟ ซึ่งใช้ในการวัดความต้านทานของเรซิน สายไฟจะถูกเคลือบ ด้วยฉนวนโพลีเมอร์ที่ไม่ส่งผลต่อสนามไฟฟ้า แต่ป้องกันคาร์บอนไฟเบอร์ไม่ให้ลัดวงจร
แน่นอนว่าต้นทุนก็เป็นปัญหาเช่นกัน Com&Sens ระบุว่าต้นทุนเฉลี่ยต่อจุดตรวจจับ FBG อยู่ที่ 50-125 ยูโร ซึ่งอาจลดลงเหลือประมาณ 25-35 ยูโร หากใช้เป็นกลุ่ม (เช่น สำหรับภาชนะรับความดัน 100,000 ใบ) (นี่คือ เพียงเศษเสี้ยวของกำลังการผลิตในปัจจุบันและที่คาดการณ์ไว้ของภาชนะรับความดันคอมโพสิต ดูบทความเกี่ยวกับไฮโดรเจนของ CW ปี 2021) Karapapas ของ Meggitt กล่าวว่าเขาได้รับข้อเสนอสำหรับสายใยแก้วนำแสงที่มีเซ็นเซอร์ FBG โดยเฉลี่ย 250 ปอนด์/เซ็นเซอร์ (300 ยูโร/เซ็นเซอร์) ผู้สอบสวนมีมูลค่าประมาณ 10,000 ปอนด์ (12,000 ยูโร)” เซ็นเซอร์อิเล็กทริกเชิงเส้นที่เราทดสอบนั้นเหมือนกับลวดเคลือบที่คุณสามารถซื้อได้จากชั้นวาง” เขากล่าวเสริม” ผู้สอบสวนที่เราใช้” Alex Skordos ผู้อ่านกล่าวเสริม ( นักวิจัยอาวุโส) ใน Composites Process Science ที่ Cranfield University “เป็นเครื่องวิเคราะห์อิมพีแดนซ์ซึ่งมีความแม่นยำมากและมีราคาอย่างน้อย 30,000 ปอนด์ (ประมาณ 36,000 ยูโร) แต่ NCC ใช้เครื่องซักถามที่ง่ายกว่ามาก ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วประกอบด้วยเครื่องที่มีจำหน่ายทั่วไป โมดูลจากบริษัทการค้า Advise Deta [เบดฟอร์ด สหราชอาณาจักร]” Synthesites เสนอราคา 1,190 ยูโรสำหรับเซ็นเซอร์ในแม่พิมพ์และ 20 ยูโรสำหรับเซ็นเซอร์แบบใช้ครั้งเดียว/ชิ้นส่วน ในยูโร Optiflow เสนอราคาที่ 3,900 ยูโรและ Optimold อยู่ที่ 7,200 ยูโร พร้อมส่วนลดที่เพิ่มขึ้นสำหรับเครื่องวิเคราะห์หลายหน่วย ราคาเหล่านี้รวมซอฟต์แวร์ Optiview และ Pantelelis กล่าวว่า การสนับสนุนที่จำเป็น โดยเสริมว่าผู้ผลิตใบลมประหยัดเวลาได้ 1.5 ชั่วโมงต่อรอบ เพิ่มใบมีดต่อบรรทัดต่อเดือน และลดการใช้พลังงานลง 20 เปอร์เซ็นต์ โดยให้ผลตอบแทนจากการลงทุนเพียงสี่เดือนเท่านั้น
บริษัทที่ใช้เซ็นเซอร์จะได้รับประโยชน์จากการพัฒนาการผลิตแบบดิจิทัลคอมโพสิต 4.0 ตัวอย่างเช่น Grégoire Beauduin ผู้อำนวยการฝ่ายพัฒนาธุรกิจของ Com&Sens กล่าวว่า "ในขณะที่ผู้ผลิตภาชนะรับความดันพยายามลดน้ำหนัก การใช้วัสดุ และต้นทุน พวกเขาสามารถใช้เซ็นเซอร์ของเราเพื่อพิสูจน์เหตุผลได้ การออกแบบและติดตามการผลิตเมื่อถึงระดับที่ต้องการภายในปี 2030 เซ็นเซอร์แบบเดียวกับที่ใช้ในการประเมินระดับความเครียดภายในชั้นระหว่างการพันเส้นใยและการบ่มยังสามารถตรวจสอบความสมบูรณ์ของถังในระหว่างรอบการเติมเชื้อเพลิงนับพันรอบ คาดการณ์การบำรุงรักษาที่จำเป็น และรับรองซ้ำเมื่อสิ้นสุดการออกแบบ ชีวิต. เราสามารถทำได้ พูลข้อมูลคู่แบบดิจิทัลมีไว้สำหรับภาชนะรับความดันคอมโพสิตทุกใบที่ผลิตขึ้น และโซลูชันก็กำลังได้รับการพัฒนาสำหรับดาวเทียมด้วย”
การเปิดใช้งานแฝดและเธรดดิจิทัล Com&Sens กำลังทำงานร่วมกับผู้ผลิตคอมโพสิตเพื่อใช้เซ็นเซอร์ไฟเบอร์ออปติกเพื่อให้ข้อมูลดิจิทัลไหลผ่านการออกแบบ การผลิต และการบริการ (ขวา) เพื่อรองรับบัตรประจำตัวดิจิทัลที่รองรับแฝดดิจิทัลของแต่ละชิ้นส่วน (ซ้าย) ที่สร้างขึ้น เครดิตรูปภาพ: Com&Sens และรูปที่ 1 “Engineering with Digital Threads” โดย V. Singh, K. Wilcox
ดังนั้น ข้อมูลเซ็นเซอร์จึงสนับสนุน Digital Twin เช่นเดียวกับเธรดดิจิทัลที่ครอบคลุมการออกแบบ การผลิต การดำเนินการบริการ และความล้าสมัย เมื่อวิเคราะห์โดยใช้ปัญญาประดิษฐ์และการเรียนรู้ของเครื่องจักร ข้อมูลนี้จะป้อนกลับเข้าสู่การออกแบบและการประมวลผล ปรับปรุงประสิทธิภาพและความยั่งยืน ได้เปลี่ยนวิธีการทำงานร่วมกันของห่วงโซ่อุปทานด้วย ตัวอย่างเช่น ผู้ผลิตกาว Kiilto (ตัมเปเร ฟินแลนด์) ใช้เซ็นเซอร์ Collo เพื่อช่วยให้ลูกค้าควบคุมอัตราส่วนของส่วนประกอบ A, B ฯลฯ ในอุปกรณ์ผสมกาวที่มีส่วนประกอบหลายองค์ประกอบ” Kiilto ขณะนี้สามารถปรับองค์ประกอบของกาวสำหรับลูกค้าแต่ละรายได้" Järveläinen กล่าว "แต่ยังช่วยให้ Kiilto เข้าใจว่าเรซินมีปฏิกิริยาอย่างไรในกระบวนการของลูกค้า และวิธีที่ลูกค้าโต้ตอบกับผลิตภัณฑ์ของตน ซึ่งกำลังเปลี่ยนแปลงวิธีการผลิตอุปทาน โซ่สามารถทำงานร่วมกันได้”
OPTO-Light ใช้เซ็นเซอร์ Kistler, Netzsch และ Synthesites เพื่อตรวจสอบการบ่มสำหรับชิ้นส่วน CFRP อีพ็อกซี่ที่ขึ้นรูปด้วยเทอร์โมพลาสติก เครดิตรูปภาพ: AZL
เซ็นเซอร์ยังรองรับการผสมผสานวัสดุและกระบวนการที่เป็นนวัตกรรมใหม่ AZL Aachen (อาเคน ประเทศเยอรมนี) ได้อธิบายไว้ในบทความปี 2019 ของ CW เกี่ยวกับโครงการ OPTO-Light (ดู “เทอร์โมเซ็ตเทอร์โมพลาสติกที่ขึ้นรูปเกิน รอบ 2 นาที แบตเตอรี่หนึ่งก้อน”) กระบวนการบีบอัดแนวนอนให้กับพรีเพกคาร์บอนไฟเบอร์/อีพอกซีเดี่ยวถึง (UD) จากนั้นจึงขึ้นรูปด้วย PA6 เสริมด้วยใยแก้วสั้น 30% สิ่งสำคัญคือการบ่มพรีเพกเพียงบางส่วนเท่านั้น เพื่อให้ปฏิกิริยาที่เหลืออยู่ในอีพอกซีสามารถทำให้เกิดการยึดเกาะกับเทอร์โมพลาสติก .AZL ใช้เครื่องวิเคราะห์ Epsilon Optimold และ Netzsch DEA288 พร้อมด้วยเซ็นเซอร์ไดอิเล็กตริก Synthesites และ Netzsch และเซ็นเซอร์ในแม่พิมพ์ Kistler และซอฟต์แวร์ DataFlow เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการฉีดขึ้นรูป” คุณต้องมีความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับกระบวนการขึ้นรูปแบบอัดพรีเพก เนื่องจากคุณต้องแน่ใจว่าคุณ เข้าใจสถานะของการบ่มเพื่อให้เกิดการเชื่อมต่อที่ดีกับการขึ้นรูปแบบเทอร์โมพลาสติก” Richard Schares วิศวกรวิจัยของ AZL อธิบาย “ในอนาคต กระบวนการอาจมีการปรับตัว และชาญฉลาด การหมุนกระบวนการจะถูกกระตุ้นโดยสัญญาณเซ็นเซอร์”
อย่างไรก็ตาม Järveläinen กล่าวว่ามีปัญหาพื้นฐาน “และนั่นคือการขาดความเข้าใจของลูกค้าเกี่ยวกับวิธีการรวมเซ็นเซอร์ต่างๆ เหล่านี้เข้ากับกระบวนการของพวกเขา บริษัทส่วนใหญ่ไม่มีผู้เชี่ยวชาญด้านเซ็นเซอร์” ปัจจุบันแนวทางข้างหน้ากำหนดให้ผู้ผลิตเซ็นเซอร์และลูกค้าแลกเปลี่ยนข้อมูลไปมา องค์กรต่างๆ เช่น AZL, DLR (Augsburg, Germany) และ NCC กำลังพัฒนาความเชี่ยวชาญด้านเซ็นเซอร์หลายตัว Sause กล่าวว่ามีกลุ่มภายใน UNA เช่นเดียวกับการแยกตัวออก บริษัทที่ให้บริการบูรณาการเซ็นเซอร์และบริการแฝดดิจิทัล เขาเสริมว่าเครือข่ายการผลิต AI ของ Augsburg ได้เช่าสถานที่ขนาด 7,000 ตารางเมตรเพื่อจุดประสงค์นี้ “ขยายพิมพ์เขียวการพัฒนาของ CosiMo ไปสู่ขอบเขตที่กว้างมาก รวมถึงเซลล์อัตโนมัติที่เชื่อมโยงกัน ซึ่งพันธมิตรทางอุตสาหกรรม สามารถวางเครื่องจักร ดำเนินโครงการ และเรียนรู้วิธีบูรณาการโซลูชัน AI ใหม่ ๆ ได้”
Carapappas กล่าวว่าการสาธิตเซ็นเซอร์ไดอิเล็กตริกของ Meggitt ที่ NCC เป็นเพียงก้าวแรกเท่านั้น “ท้ายที่สุดแล้ว ฉันต้องการตรวจสอบกระบวนการและขั้นตอนการทำงานของฉัน และป้อนเข้าไปในระบบ ERP ของเรา เพื่อที่ฉันจะได้รู้ล่วงหน้าว่าส่วนประกอบใดที่จะผลิต และบุคลากรคนไหนที่ฉัน ความต้องการและวัสดุที่จะสั่ง ระบบอัตโนมัติแบบดิจิทัลพัฒนาขึ้น”
ยินดีต้อนรับสู่ SourceBook ออนไลน์ ซึ่งสอดคล้องกับคู่มือผู้ซื้อ SourceBook Composites Industry Buyer's Guide ฉบับตีพิมพ์ประจำปีของ CompositesWorld
Spirit AeroSystems ใช้การออกแบบอัจฉริยะของ Airbus สำหรับลำตัวกลาง A350 และสปาร์ด้านหน้าในคิงส์ตัน รัฐนอร์ทแคโรไลนา