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精密切割使高速复合材料成型过程

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专用复合材料的自动切割是军用高压相机外壳高速成型的关键。

伊士曼S125切割台

对于一个相机外壳部分,预巩固碳纤维被推出伊士曼S125切割表。精密切割使快速复合材料的超快复合成型过程。

在佛罗里达州萨拉索塔市的Rapid Composites公司,速度、精度和材料效率是关键的性能指标。他们切割独特设计的碳纤维织物和混合材料,采用专利复合成型工艺,可以在几分钟或更短的时间内生产出零件。材料是在一个S125静态工作台切割系统伊士曼机公司.该机器可以以每秒60英寸(152.4厘米/秒)的速度切割、标记、钻孔和冲压任何柔性材料。伊士曼已经设计了专门切割干燥和预浸碳,玻璃和芳纶增强材料的设备。关键机器部件保护苛刻或高颗粒环境。

“我们的所有产品都在不到15分钟内成型。在某些情况下,只需45秒。”Rapid Composites创始人兼总裁艾伦·泰勒说。但这不仅仅是速度的问题。快速复合材料可以实现保持公差+。- 002年”。在高速连续或不连续的纤维成型过程中,这对于服务于航空航天/国防、光电(热传感器和通用光电)和汽车行业中非常苛刻的客户基础至关重要。

正确的切割系统的材料

切割系统操作与一个X-Y龙门驱动两个x轴和一个y轴无刷伺服电机与闭环编码器。高品质的直线轴承和高分辨率的编码器确保可靠的位置,精度和重复性。

剩余材料

快速且准确地切割复杂的形式,并重新剩余材料用于其他部件,其大大降低了制造商的废速。

机器可提供一系列工具头。迅速使用伊士曼的重型工具头切割碳纤维预浸渍材料。专有和专利的重型设计由其自己的无刷电机供电,独立控制的空气供应。这允许工具头包含多达两种或三种不同的工具,来自Eastman的60刀片选项和标记笔。使用任何工具组合的能力会增加生产,灵活性并最大限度地减少停机时间。

伊斯曼的重型工具头

拖刀伊士曼的重型工具头。

Rapid Composites切割的典型材料密度范围为1.0 g/cc至1.88 g/cc。材料的公称厚度在0.04 "到0.09 "之间。设置和运行一个新的切割程序需要几分钟。一旦切割程序被加载到计算机控制中,以卷形式购买的材料被平铺在机器的真空台上。物料来源的位置已经建立,工作已经准备好运行。成型所需的所有层都在一个单一的过程中切割。

伊士曼重型工具头上的拖刀是复杂切割的最佳选择,而puck风格的深度限制器允许用户控制刀片穿透材料,而不是进入切割表面。刀片由碳化钨钢制成,有30°、45°或55°版本。

模具数字化设计

伊士曼的patternPRO

零件在Rapid Composites的三维建模系统中设计,然后导入伊士曼公司的patternPRO软件进行嵌套。

虽然作业可以快速设置和运行,但整体切割效率的关键因素是用于嵌套材料块和生成切割程序的软件。快速复合材料使用伊士曼的patternPRO设计和嵌套软件.它全面的工具集帮助从一开始就设计模式块,Rapid使用它来编辑和定型现有的数字模式,所有这些都在同一个界面中。

根据Taylor的说法,提高材料效率的能力虽然更好的嵌套和减少废料是自动切割最重要的益处之一。他说,他们每月衡量废物率,并考虑差异仅为1-3%。对于某些预浸渍的PAN纤维材料和杂种材料的材料成本高达30%至150美元,甚至每磅300美元用于结晶纤维溶液,最大限度地提高原料产量对于控制其成本至关重要。

精密切割

精密切割使快速复合材料的超快复合成型过程。像这样的相机外壳可以用碳纤维和其他混合复合材料做得更坚固,更轻。

准确的切割能力也起到了一定的作用。Rapid的复合成型工艺采用近净成型,这是一种设计的手段,以更有效的材料使用,特别是当很少的后处理废料产生。“与伊士曼我们得到几乎完美的覆盖的模具和非常可预测的结果,”泰勒说。此外,他们能够重新利用空白区域,而不是废弃它们。泰勒称这些机器切割的零件聪明的空白.他说:“它们减少了时间和费用,不仅在成型过程本身,而且在机械加工、劳动力、工具和开销方面。”

伊斯曼的重型工具头

伊士曼重型工具头。

这与Rapid Composites手工切割材料的时候几乎是天壤之别。“在8小时的轮班中,操作员的手会因为用剪刀剪而起水泡,即使使用了适合这种材料的装备、手套和其他东西。当我们得到伊士曼时,它在45秒内完成了同样的工作,”泰勒说。他说,能够让他们的产品更轻、更强、更可重复,这对他们的客户来说是一种增值。

复合材料制备的前沿

Rapid Composites成立于1999年,提供广泛的服务,包括工业设计,机械工程,电气工程,软件工程,原型,模具,碳纤维成型和生产。虽然他们服务于一系列的应用,主要业务集中在电子设备,户外产品,电子箔技术,光电设备,武器系统和OEM无人机/无人机系统。

成型工艺

快速复合材料的成型过程可以在最短的45秒内从预浸渍或预固结材料形成零件

顾名思义,Rapid已经开发出了在极短周期内模具复合部件的专业技术。总的来说,他们平均每部分7-8分钟(70%的工作是热固性材料),当使用热塑性基体材料时,他们平均每部分只有3分钟。此外,Rapid Composites还开创了一种新方法,可以快速加热预固化材料,然后将其送入模具,在45秒内热冲压成零件的净形状。他们把这个过程称为高速复合成型.据泰勒说,这可能是世界上最快的连续纤维成型工艺。高速成型作为快速复合材料,它减少了两个成型完成时间,但只有在材料被精确切割的第一个地方。

“有些东西我们没有也能活。我把伊士曼归类为我们生活中不可或缺的东西。“我们已经看到了可重复性的重要性,我们的客户也希望如此。”美国军方和政府机构使用的加压相机外壳的制造给Rapid Composites带来了巨大的压力,以实现其承诺。泰勒说,机器的可靠性和精度确保公差超过五到几十件是完全相同的,每一次。


伊士曼机器

伊士曼的patternPRO设计和嵌套软件

伊士曼的patternPRO设计和嵌套软件.编辑和定型现有的数字模式,然后进行嵌套。

家族企业伊士曼机械公司(Eastman Machine Company)于1888年开发出第一台电动裁布机后成立。几乎五代后,伊士曼机器继续支持美国制造商,如快速复合材料定制配置,定制的解决方案。伊士曼设计和制造一个完整的线设备复合材料行业:手动切割机、单层到高层自动切割机、物料搬运设备。

“我们继续关注识别和创建工具,以实现现代制造,这是让客户喜欢快速复合的信心再次返回Eastman时间和时间,”伊斯特曼机械公司总裁兼首席执行官Robert Stevenson说。这是在过去二十年中安装在泰勒的商业冒险中的第三届驻地系统。

除了在伊士曼制造的机器,该公司提供一个全球客户网络的关键部件,技术服务,并从其总部布法罗,纽约的远程支持。

如欲了解更多信息,请浏览伊士曼机的网站。

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