Дар ҷустуҷӯи устуворӣ, сенсорҳо мӯҳлатҳои даврӣ, истифодаи энергия ва партовҳоро кам мекунанд, автоматикунонии назорати равандҳои пӯшида ва баланд бардоштани дониш, имкониятҳои навро барои истеҳсолот ва сохторҳои интеллектуалӣ мекушоянд.#sensors #stainability #SHM
Датчикҳо дар тарафи чап (аз боло ба поён): ҷараёни гармӣ (TFX), диэлектрикҳои дар қолаби (Lambient), ултрасадо (Донишгоҳи Аугсбург), диэлектрикҳои якдафъаина (Synthesites) ва байни pennies ва thermocouples Microwire (AvPro). Графикҳо (боло, бо ақрабаки соат): доимии диэлектрикии колло (CP) бо часпакии ионии колло (CIV), қатрон муқовимат ба вақт (Синтезҳо) ва модели рақамии преформҳои капролактам имплантатсияшуда бо истифода аз сенсорҳои электромагнитӣ (лоиҳаи CosiMo, DLR ZLP, Донишгоҳи Аугсбург).
Азбаски саноати ҷаҳонӣ аз пандемияи COVID-19 берун шуданро идома медиҳад, он ба афзалият додан ба устуворӣ гузашт, ки кам кардани партовҳо ва истеъмоли захираҳоро (ба мисли энергия, об ва мавод) талаб мекунад. Дар натиҷа, истеҳсолот бояд самараноктар ва оқилонатар шавад. .Аммо ин маълумотро талаб мекунад. Барои композитҳо ин маълумот аз куҷо меояд?
Тавре ки дар силсилаи мақолаҳои CW Composites 4.0 2020 тавсиф шудааст, ки муайян кардани андозагирии зарурӣ барои беҳтар кардани сифати қисмҳо ва истеҳсолот ва сенсорҳое, ки барои ноил шудан ба ин ченакҳо заруранд, қадами аввалин дар истеҳсоли интеллектуалӣ мебошад. Дар давоми солҳои 2020 ва 2021, CW дар бораи сенсорҳо - диэлектрик гузориш медиҳад. сенсорҳо, сенсорҳои ҷараёни гармӣ, сенсорҳои нахи оптикӣ ва сенсорҳои тамос бо истифода аз ултрасадо ва мавҷҳои электромагнитӣ ва инчунин лоиҳаҳое, ки қобилиятҳои онҳоро нишон медиҳанд (ба маҷмӯи мундариҷаи сенсорҳои онлайнии CW нигаред). Ин мақола дар асоси ин гузориш тавассути муҳокимаи сенсорҳои дар маводи таркибӣ истифодашаванда, манфиатҳо ва мушкилоти ваъдашудаи онҳо ва манзараи технологии таҳияшаванда асос ёфтааст. ки ба сифати пешвоёни саноати композитхо ба вучуд меоянд, аллакай ин фазоро тадкик ва паймоиш мекунанд.
Шабакаи сенсорӣ дар CosiMo Шабакаи 74 сенсор - 57-тои онҳо сенсорҳои ултрасадо мебошанд, ки дар Донишгоҳи Аугсбург таҳия шудаанд (дар тарафи рост нишон дода шудааст, нуқтаҳои кабуди барф дар нимаи қолаби болоӣ ва поёнӣ) - барои Lid demonstrator барои T-RTM истифода мешаванд. тарҳрезии лоиҳаи CosiMo барои батареяҳои термопластикӣ Аугсбург
Ҳадафи №1: Сарфа кардани пул. Блоги CW декабри соли 2021, "Сенсорҳои фармоишии ултрасадоӣ барои оптимизатсия ва назорати равандҳои таркибӣ" корҳоро дар Донишгоҳи Аугсбург (UNA, Аугсбург, Олмон) барои таҳияи шабакаи 74 сенсорҳо тавсиф мекунад, ки барои CosiMo лоиҳаи истеҳсоли намоишгари сарпӯши батареяи EV (маводҳои таркибӣ дар нақлиёти интеллектуалӣ). Қисм бо истифода аз термопластикӣ сохта шудааст. қолаби интиқоли қатрон (T-RTM), ки мономери капролактамро дар ҷои худ ба таркиби полиамиди 6 (PA6) полимер мекунад. Маркус Соус, профессори UNA ва роҳбари шабакаи истеҳсолии UNA дар Аугсбург, мефаҳмонад, ки чаро сенсорҳо ин қадар муҳиманд : "Бартарии бузургтарини мо пешниҳод кардани он аст, ки визуализатсияи он чӣ дар дохили қуттии сиёҳ ҳангоми коркард рух медиҳад. Дар айни замон, аксари истеҳсолкунандагон барои ноил шудан ба ин системаҳои маҳдуд доранд. Масалан, онҳо сенсорҳои хеле оддӣ ё мушаххасро ҳангоми истифодаи инфузияи қатрон барои сохтани қисмҳои аэрокосмосии калон истифода мебаранд. Агар раванди инфузия нодуруст равад, шумо аслан як пораи калон доред. Аммо агар шумо роҳҳои ҳалли мушкилот дошта бошед, то бифаҳмед, ки дар раванди истеҳсолот чӣ ноком шуд ва чаро, шумо метавонед онро ислоҳ кунед ва ислоҳ кунед ва пули зиёдеро сарфа кунед."
Термопарҳо намунаи "санҷандаҳои оддӣ ё мушаххас" мебошанд, ки тӯли даҳсолаҳо барои назорат кардани ҳарорати ламинатҳои таркибӣ ҳангоми муолиҷаи автоклав ё танӯр истифода мешуданд. Онҳо ҳатто барои назорат кардани ҳарорат дар танӯрҳо ё кӯрпаҳои гармкунӣ барои муолиҷа кардани часпакҳои таъмири таркибӣ истифода мешаванд. Бондерҳои гармидиҳӣ. Истеҳсолкунандагони қатрон аз санҷандаҳои гуногун дар лаборатория истифода мебаранд, то тағироти часпакии қатронро бо мурури замон ва ҳарорат назорат кунанд, то табобатро таҳия кунанд. формулаҳо. Аммо он чизе, ки пайдо мешавад, як шабакаи сенсорӣ мебошад, ки метавонад раванди истеҳсолиро дар ҷои худ дар асоси параметрҳои гуногун (масалан, ҳарорат ва фишор) ва ҳолати мавод (масалан, часпакӣ, ҷамъшавӣ, кристаллизатсия) тасаввур ва назорат кунад.
Масалан, сенсори ултрасадоӣ, ки барои лоиҳаи CosiMo таҳия шудааст, ҳамон принсипҳоро ба мисли санҷиши ултрасадо истифода мебарад, ки он асоси озмоиши харобнашавандаи (NDI) қисмҳои таркибии тайёр шудааст. Петрос Карапапас, муҳандиси асосӣ дар Меггитт (Лоборо, Британияи Кабир), гуфт: "Ҳадафи мо кам кардани вақт ва меҳнат барои санҷиши пас аз истеҳсоли ҷузъҳои оянда ҳангоми ҳаракат ба рақамӣ аст. истехсолот». Ҳамкории Маркази маводҳо (NCC, Бристол, Британияи Кабир) барои намоиш додани мониторинги ҳалқаи Solvay (Алфаретта, GA, ИМА) EP 2400 дар давоми RTM бо истифода аз сенсори хаттии диэлектрикӣ, ки дар Донишгоҳи Крэнфилд (Крэнфилд, Британияи Кабир) таҳия шудааст, ҷараён ва коркарди оксирезин барои Дарозии 1,3 м, бараш 0,8 м ва чуқурии 0,4 м қабати таркибӣ барои тиҷорат "Вақте ки мо дар бораи чӣ гуна сохтани васлҳои калонтар бо ҳосилнокии баландтар дида баромадем, мо наметавонистем тамоми санҷишҳои анъанавии пас аз коркардро дар ҳар як қисм анҷом диҳем" гуфт Карапапас."Ҳоло мо озмоиш мекунем. панелҳои дар паҳлӯи ин қисмҳои RTM ва сипас санҷиши механикӣ барои тасдиқи давраи табобат. Аммо бо ин сенсор ин лозим нест."
Collo Probe дар зарфи омехтаи ранг (давраи сабз дар боло) таъмид карда мешавад, то вақти ба итмом расидани омехтаро муайян кунад ва вақт ва энергияро сарфа кунад. Кредити тасвирӣ: ColloidTek Oy
"Ҳадафи мо на як дастгоҳи дигари лабораторӣ, балки тамаркуз ба системаҳои истеҳсолӣ аст" мегӯяд Матти Ярвеляйнен, директори генералӣ ва муассиси ColloidTek Oy (Коло, Тампере, Финландия). Блоги CW январи соли 2022 "Моеъҳои ангуштон барои композитҳо" Collo's-ро меомӯзад. маҷмӯи сенсорҳои майдони электромагнитӣ (EMF), коркарди сигнал ва таҳлили додаҳо барои чен кардани “изи ангуштони” ҳар гуна моеъ ба монанди ҳамчун мономерҳо, қатронҳо ё илтиёмҳо ."Он чизе ки мо пешниҳод мекунем, технологияи навест, ки дар вақти воқеӣ фикру мулоҳизаҳои мустақимро таъмин мекунад, то шумо беҳтар фаҳмед, ки раванди шумо воқеан чӣ гуна кор мекунад ва ҳангоми хатогӣ вокуниш нишон медиҳад". -маълумоти вақт ба миқдорҳои физикии фаҳмо ва амалишаванда, ба монанди часпакии реологӣ, ки ба оптимизатсияи раванд имкон медиҳанд. Масалан, шумо метавонед вақти омехтаро кӯтоҳ кунед, зеро вақте ки омехта анҷом меёбад, шумо равшан мебинед. Аз ин рӯ, бо шумо метавонед ҳосилнокӣ афзоиш диҳед, энергияро сарфа кунед ва бракро дар муқоиса бо коркарди камтар оптимизатсияшуда кам кунед."
Ҳадафи №2: Баланд бардоштани дониш ва визуализатсияи равандҳо. Барои равандҳо, ба монанди ҷамъкунӣ, Ҷервеляйнен мегӯяд: “Шумо аз як акси лаҳза маълумоти зиёд намебинед. Шумо танҳо намуна мегиред ва ба лаборатория меравед ва мебинед, ки он дақиқаҳо ё соатҳо пеш чӣ гуна буд. Ин мисли мошин рондан дар шоҳроҳ аст, ҳар соат чашмони худро як дақиқа кушоед ва кӯшиш кунед, ки роҳ ба куҷо меравад». Саус розӣ аст ва қайд мекунад, ки шабакаи сенсорӣ, ки дар CosiMo таҳия шудааст, "ба мо барои гирифтани тасвири пурраи раванд ва рафтори моддӣ кӯмак мекунад. Мо метавонем дар ин раванд, дар посух ба Вариантҳо дар ғафсӣ қисм ё маводи интегралӣ, ба монанди ядрои кафк, таъсироти маҳаллиро бубинем. Он чизе, ки мо мекӯшем, ин маълумотро дар бораи он чизе, ки воқеан дар қолаб рӯй медиҳад, таъмин кунем. Ин ба мо имкон медиҳад, ки маълумоти гуногунро, аз қабили шакли пеши ҷараён, расидани ҳар як вақт ва дараҷаи ҷамъшавӣ дар ҳар як макони сенсор муайян кунем."
Collo бо истеҳсолкунандагони илтиёмҳои эпоксидӣ, рангҳо ва ҳатто пиво барои эҷод кардани профилҳои раванд барои ҳар як партияи истеҳсолшуда кор мекунад. Акнун ҳар як истеҳсолкунанда метавонад динамикаи равандҳои худро бубинад ва параметрҳои оптимизатсияшуда муқаррар кунад, бо ҳушдорҳо барои дахолат кардан ҳангоми аз мушаххасот берун будани партияҳо. Ин кӯмак мекунад. муътадил гардондан ва бехтар намудани сифат.
Видеои пеши ҷараён дар қисми CosiMo (даромадгоҳи сӯзандору нуқтаи сафед дар марказ аст) ҳамчун функсияи вақт, дар асоси маълумоти андозагирӣ аз шабакаи сенсории қолабӣ. Кредити тасвирӣ: Лоиҳаи CosiMo, DLR ZLP Augsburg, University of the CosiMo Аугсбург
"Ман мехоҳам бидонам, ки ҳангоми истеҳсоли қисм чӣ ҳодиса рӯй медиҳад, на қуттиро кушоед ва бубинед, ки баъд аз он чӣ мешавад" мегӯяд Меггитт Карапапас. "Маҳсулоте, ки мо бо истифода аз сенсорҳои диэлектрикии Крэнфилд таҳия кардем, ба мо имкон доданд, ки раванди дар ҷои худро бубинем ва мо низ тавонистем. барои санҷидани муолиҷаи қатрон». Бо истифода аз ҳамаи шаш намуди сенсорҳои дар зер тавсифшуда (на рӯйхати мукаммал, танҳо интихоби хурд, таъминкунандагон низ) метавонад ҷараёни муолиҷа/полимеризатсия ва қатронро назорат кунад. Баъзе сенсорҳо дорои қобилиятҳои иловагӣ мебошанд ва намудҳои омехтаи сенсорҳо метавонанд имкониятҳои пайгирӣ ва визуализатсияро васеъ кунанд. Ин дар давоми CosiMo нишон дода шуд, ки сенсорҳои ултрасадоӣ, диэлектрикӣ ва пьезорезистивиро дар ҳолати ҳарорат ва фишор истифода мебурд. андозагирии Кистлер (Винтертур, Швейтсария).
Ҳадафи №3: Коҳиш додани вақти давра. Сенсорҳои Колло метавонанд яксонии эпоксии ду қисмати зудтабобатшавандаро чен кунанд, зеро қисмҳои А ва В ҳангоми RTM ва дар ҳар маконе дар қолабе, ки чунин сенсорҳо ҷойгир шудаанд, омехта ва сӯзандоруҳо карда мешаванд. Ин метавонад барои фаъол шудан кӯмак кунад. қатронҳои тезтар табобатшаванда барои замимаҳо ба монанди Urban Air Mobility (UAM), ки дар муқоиса бо эпоксиҳои кунунии як қисм ба монанди RTM6 давраҳои тезтар табобатро таъмин мекунанд.
Сенсорҳои Collo инчунин метавонанд назорат ва визуалӣ кунанд, ки эпокси дегазизатсия, сӯзандору ва табобатшаванда ва вақте ки ҳар як раванд ба итмом мерасад. Табобат ва дигар равандҳо дар асоси ҳолати воқеии маводи коркардшуда (дар муқоиса бо рецептҳои анъанавии вақт ва ҳарорат) идоракунии ҳолати моддӣ номида мешаванд. (MSM). Ширкатҳо ба монанди AvPro (Норман, Оклахома, ИМА) тӯли даҳсолаҳо MSM-ро пайгирӣ мекунанд, то тағирот дар мавод ва равандҳои қисмро пайгирӣ кунанд. Ҳадафҳои мушаххасро барои ҳарорати гузариши шиша (Tg), часпак, полимеризатсия ва/ё кристаллизатсия пайгирӣ мекунад .Масалан, шабакаи сенсорҳо ва таҳлили рақамӣ дар CosiMo барои муайян кардани вақти ҳадди ақал барои гарм кардани пресс ва қолаби RTM истифода шудааст ва муайян кардааст, ки 96% полимеризатсияи максималӣ дар 4,5 дақиқа ба даст оварда шуд.
Таъминкунандагони сенсорҳои диэлектрикӣ ба монанди Lambient Technologies (Кэмбридж, MA, ИМА), Netzsch (Selb, Олмон) ва Synthesites (Uccle, Белгия) инчунин қобилияти худро барои кам кардани давраҳои даврӣ нишон доданд. Лоиҳаи R&D Synthesites' бо истеҳсолкунандагони композитҳо Hutchinson (Париж, Фаронса) ) ва Bombardier Belfast (ҳоло Spirit AeroSystems (Белфаст, Ireland)) гузориш медиҳад, ки дар асоси ченкунии воқеии муқовимати қатрон ва ҳарорат тавассути воҳиди ба даст овардани маълумотҳои Optimold ва Optiview Software ба часпакии тахминӣ ва Tg табдил меёбад. “Истехсолкунандагон метавонанд Tg-ро дар вақти воқеӣ бубинанд, то онҳо тавонанд тасмим гиранд, ки кай қатъ карда шаванд. давраи муолиҷа," мефаҳмонад Никос Пантелелис, директори Synthesites. "Онҳо набояд интизор шаванд, то давраи интиқоли дарозтар аз зарур. Масалан, давраи анъанавӣ барои RTM6 табобати пурраи 2 соат дар 180 ° C мебошад. Мо дидем, ки онро дар баъзе геометрияҳо то 70 дақиқа кӯтоҳ кардан мумкин аст. Ин инчунин дар лоиҳаи INNOTOOL 4.0 нишон дода шудааст (ниг. "Тезонидани RTM бо сенсорҳои гармии гармӣ"), ки дар он истифодаи сенсори ҷараёни гармӣ давраи муолиҷаи RTM6-ро аз 120 дақиқа то 90 дақиқа кӯтоҳ кард.
Ҳадафи №4: Назорати пӯшидаи равандҳои мутобиқшавӣ. Барои лоиҳаи CosiMo, ҳадафи ниҳоӣ автоматикунонии назорати даври пӯшида ҳангоми истеҳсоли қисмҳои таркибӣ мебошад. Ин инчунин ҳадафи лоиҳаҳои ZAero ва iComposite 4.0 мебошад, ки аз ҷониби CW дар гузориш дода шудааст. 2020 (30-50% кам кардани хароҷот). Дар хотир доред, ки онҳо равандҳои гуногунро дар бар мегиранд - ҷойгиркунии автоматии лентаи prepreg (ZAero) ва нахи preforming дорупошӣ дар муқоиса бо фишори баланди T-RTM дар CosiMo for RTM бо эпокси зуд шифоёбанда (iComposite 4.0). Ҳамаи ин лоиҳаҳо сенсорҳоро бо моделҳои рақамӣ ва алгоритмҳо барои тақлид кардани раванд ва пешгӯии натиҷаи қисми тайёр истифода мебаранд.
Назорати равандро метавон ҳамчун як қатор қадамҳо баррасӣ кард, шарҳ дод Сауз. Қадами аввал ин муттаҳид кардани сенсорҳо ва таҷҳизоти коркард аст, гуфт ӯ, “барои тасаввур кардани он чӣ дар қуттии сиёҳ рӯй дода истодааст ва параметрҳои истифодашаванда. Якчанд қадамҳои дигар, шояд нисфи назорати даври пӯшида, метавонанд тугмаи қатъро пахш кунанд, то дахолат кунанд, равандро танзим кунанд ва қисмҳои радшударо пешгирӣ кунанд. Ҳамчун қадами ниҳоӣ, шумо метавонед як дугоники рақамиро таҳия кунед, ки он метавонад автоматӣ карда шавад, аммо инчунин сармоягузорӣ ба усулҳои омӯзиши мошинро талаб мекунад. Дар CosiMo, ин сармоягузорӣ ба сенсорҳо имкон медиҳад, ки маълумотро ба дугоникҳои рақамӣ интиқол диҳанд, таҳлили Edge (ҳисобҳо дар канори хати истеҳсолӣ дар муқоиса бо ҳисобҳо аз анбори марказии додаҳо анҷом дода мешавад) баъдан барои пешгӯии динамикаи пеши ҷараён, мундариҷаи ҳаҷми нах дар як преформаи нассоҷӣ истифода мешавад. ва нуқтаҳои хушки эҳтимолӣ. "Идеалӣ, шумо метавонед танзимотро барои фаъол кардани назорат ва танзими даври пӯшида дар ин раванд муқаррар кунед" гуфт Сауз."Инҳо параметрҳоро ба монанди тазриқ дар бар мегиранд. фишор, фишори қолаб ва ҳарорат. Шумо инчунин метавонед ин маълумотро барои оптимизатсияи маводи худ истифода баред."
Дар ин кор, ширкатҳо барои автоматикунонии равандҳо сенсорҳоро истифода мебаранд. Масалан, Synthesites бо муштариёни худ кор мекунад, то сенсорҳоро бо таҷҳизот муттаҳид кунад, то ҳангоми ба итмом расидани инфузия вуруди қатронро пӯшонад ё ҳангоми ба даст овардани муолиҷаи ҳадаф пресси гармиро фаъол созад.
Järveläinen қайд мекунад, ки барои муайян кардани кадом сенсор барои ҳар як ҳолати истифода беҳтар аст, "шумо бояд бифаҳмед, ки чӣ гуна тағирот дар мавод ва раванде, ки шумо мехоҳед назорат кунед ва пас шумо бояд анализатор дошта бошед." Анализатор маълумотеро, ки аз ҷониби пурсишкунанда ё воҳиди ба даст овардани маълумот ҷамъоварӣ шудааст, ба даст меорад. маълумоти хом ва онро ба иттилооте, ки аз ҷониби истеҳсолкунанда истифода мешавад, табдил диҳед."Шумо воқеан бисёр ширкатҳоро мебинед, ки сенсорҳоро муттаҳид мекунанд, аммо баъд онҳо бо маълумот ҳеҷ коре намекунанд" гуфт Сауз. ба даст овардани маълумот, инчунин меъмории нигоҳдории маълумот барои коркарди маълумот.
"Истифодабарандагони ниҳоӣ намехоҳанд, ки маълумоти хомро бубинанд" мегӯяд Ҷервеленен. "Онҳо мехоҳанд бидонанд, ки "Оё ин раванд оптимизатсия шудааст?"" Қадами навбатӣ кай гирифта мешавад?" Барои ин, шумо бояд сенсорҳои сершуморро якҷоя кунед. барои таҳлил ва сипас омӯзиши мошинро барои суръат бахшидан ба раванд истифода баред." Ин таҳлили канорӣ ва усули омӯзиши мошинсозӣ, ки аз ҷониби дастаи Collo ва CosiMo истифода мешавад, тавассути харитаҳои часпакӣ, моделҳои ададии ҷараёни қатрон ба даст оварда мешавад ва Қобилияти дар ниҳояти кор назорат кардани параметрҳои раванд ва мошинҳо визуалӣ карда мешавад.
Optimold як анализаторест, ки аз ҷониби Synthesites барои сенсорҳои диэлектрикии худ таҳия шудааст. Аз ҷониби нармафзори Optiview Synthesites идора карда мешавад, воҳиди Optimold андозагирии ҳарорат ва муқовимати қатронро барои ҳисоб кардан ва намоиш додани графикҳои вақти воқеӣ барои мониторинги ҳолати қатрон, аз ҷумла таносуби омехта, пиршавии кимиёвӣ, часпак, Tg истифода мебарад. ва дараҷаи муолиҷа. Онро метавон дар равандҳои ташаккули пешакӣ ва моеъ истифода бурд. Барои ҷараён як воҳиди алоҳидаи Optiflow истифода мешавад. Monitoring.Synthesites инчунин як симулятори табобатро таҳия кардааст, ки сенсори табобатро дар қолаб ё қисм талаб намекунад, балки ба ҷои он дар ин воҳиди анализатор сенсори ҳарорат ва намунаҳои қатрон/прегро истифода мебарад. "Мо аз ин замонавии муосир истифода мебарем. усули инфузия ва муолиҷаи илтиёмӣ барои истеҳсоли чархҳои бодӣ "гуфт Никос Пантелелис, директори Synthesites.
Системаҳои идоракунии равандҳои синтезҳо сенсорҳо, воҳидҳои ба даст овардани маълумотҳои Optiflow ва/ё Optimold ва нармафзори OptiView ва/ё Online Resin Status (ORS) -ро муттаҳид мекунанд. Кредити тасвирӣ: Синтезҳо, аз ҷониби The CW таҳрир карда шудааст.
Аз ин рӯ, аксари таъминкунандагони сенсорҳо анализаторҳои шахсии худро таҳия кардаанд, ки баъзеҳо омӯзиши мошинро истифода мебаранд ва баъзеҳо не. Аммо истеҳсолкунандагони таркибӣ инчунин метавонанд системаҳои фармоишии худро таҳия кунанд ё асбобҳои аз кор омодашуда харидорӣ кунанд ва онҳоро барои қонеъ кардани ниёзҳои мушаххас тағир диҳанд. Бо вуҷуди ин, қобилияти анализатор танҳо як омилро ба назар гирифтан лозим аст. Дигар омилҳо вуҷуд доранд.
Тамос инчунин ҳангоми интихоби кадом сенсор барои истифода як масъалаи муҳим аст. Сенсор метавонад бо мавод, пурсишкунанда ё ҳарду дар тамос бошад. Масалан, ҷараёни гармӣ ва сенсорҳои ултрасадо метавонанд ба қолаби RTM аз 1 то 20 мм ворид карда шаванд. сатҳи - мониторинги дақиқ тавр тамос бо маводи дар қолаб талаб намекунад. Датчикҳои ултрасадо низ метавонанд қисмҳои дар чуқурии гуногун вобаста ба басомади истифода.Collo электромагнитӣ пурсиш. датчикхо инчунин метавонанд чукурии моеъ ё кисмхоро — 2—10 см, вобаста ба басомади пурсиш — ва ба воситаи зарфхои гайриметаллй ё асбобхое, ки бо катрон алока доранд, хонда метавонанд.
Бо вуҷуди ин, микросимҳои магнитӣ (ниг. "Мониторинги бидуни тамоси ҳарорат ва фишор дар дохили композитҳо") дар айни замон ягона сенсорҳое мебошанд, ки қодир ба пурсиш кардани композитҳо дар масофаи 10 см аст. Ин аз он сабаб аст, ки он индуксияи электромагнитиро истифода мебарад, то вокуниши сенсорро ба даст орад. дар маводи таркибӣ ҷойгир карда шудааст. Сенсори микросими ThermoPulse AvPro, ки дар часпак ҷойгир шудааст қабати пайвастшавӣ, ба воситаи ламинати нахи карбон ғафси 25 мм барои чен кардани ҳарорат дар ҷараёни пайвастшавӣ пурсиш карда шуд. Азбаски микросимҳо диаметри мӯйҳои 3-70 микрон доранд, онҳо ба иҷрои композитӣ ё bondline таъсир намерасонанд. Дар диаметрҳои каме калонтар аз 100- 200 микрон, сенсорҳои нахи оптикӣ инчунин метавонанд бидуни паст кардани хосиятҳои сохторӣ ҷойгир карда шаванд. Аммо, зеро онҳо нурро барои ченак, санҷандаҳои нахи оптикӣ бояд ба пурсишкунанда пайвасти симӣ дошта бошанд. Ба ҳамин монанд, азбаски сенсорҳои диэлектрикӣ барои чен кардани хосиятҳои қатрон шиддатро истифода мебаранд, онҳо инчунин бояд ба пурсишкунанда пайваст карда шаванд ва аксари онҳо низ бояд бо қатрони назоратшаванда дар тамос бошанд.
Сенсори Collo Probe (боло) метавонад дар моеъ ғарқ карда шавад, дар ҳоле ки плитаи Collo (поён) дар девори зарф / зарфи омехта ё қубурҳои коркард / хати ғизо насб карда мешавад. Кредити тасвир: ColloidTek Oy
Қобилияти ҳарорати сенсор боз як нуктаи калидӣ мебошад. Масалан, аксари сенсорҳои ултрасадоҳои берун аз раф одатан дар ҳарорати то 150 ° C кор мекунанд, аммо қисмҳои CosiMo бояд дар ҳарорати болотар аз 200 ° C ташкил карда шаванд. Аз ин рӯ, UNA бояд як сенсори ултрасадоро бо ин қобилият тарҳрезӣ кунад. Датчикҳои диэлектрикии якдафъаинаи Lambient метавонад дар рӯи қисмҳои то 350°C истифода шавад ва он сенсорҳои дар қолаби такрорӣ истифодашавандаро то 250°С истифода бурдан мумкин аст. RVmagnetics (Кошице, Словакия) сенсори микросими худро барои маводи таркибӣ таҳия кардааст, ки метавонанд ба муолиҷа дар 500°C тоб оваранд. Дар ҳоле ки худи технологияи сенсори Collo маҳдудияти назариявии ҳарорат надорад. сипари шишаи ҳароратнок барои Plate Collo ва корпуси нави полиэтеретеркетон (PEEK) барои Collo Probe ҳарду санҷида мешаванд. Мувофиқи маълумоти Järveläinen.Дар ҳамин ҳол, PhotonFirst (Алкмаар, Нидерландия) як қабати полиимидро барои таъмини ҳарорати кори 350°C барои сенсори нахи оптикии худ барои лоиҳаи SuCoHS барои устувор ва камхарҷ истифода бурд. композитсияи ҳарорати баланд.
Омили дигаре, ки бояд ба инобат гирифта шавад, махсусан барои насб ин аст, ки оё сенсор дар як нуқта чен мекунад ё сенсори хатӣ бо нуқтаҳои сершумори ҳассос аст. Масалан, сенсорҳои нахи оптикии Com&Sens (Eke, Белгия) метавонанд то 100 метр дарозӣ дошта бошанд. то 40 нуқтаи ҳассосии нахи Брегг (FBG) бо фосилаи ҳадди ақали 1 см. пулҳои таркибӣ ва мониторинги ҷараёни қатрон ҳангоми инфузияи саҳни пули калон. Насб кардани сенсорҳои нуқтаи инфиродӣ барои чунин лоиҳа шумораи зиёди сенсорҳо ва вақти зиёди насбро талаб мекунад.NCC ва Донишгоҳи Крэнфилд бартариҳои шабеҳро барои санҷандаҳои диэлектрикии хаттии худ талаб мекунанд. сенсорҳои диэлектрикии як нуқта, ки аз ҷониби Lambient, Netzsch ва Synthesites пешниҳод шудаанд, "Бо сенсори хаттии худ мо метавонем ҷараёни қатронро назорат кунем. пайваста дар тӯли дарозӣ, ки шумораи сенсорҳои лозимиро дар қисм ё асбоб ба таври назаррас коҳиш медиҳад.
AFP NLR барои сенсорҳои нахи оптикӣ як воҳиди махсус ба канали 8-уми сари Coriolis AFP барои ҷойгир кардани чор массиви сенсори нахи оптикӣ дар панели санҷиши таркибии ҳарорати баланд ва нахи карбон тақвият дода шудааст. Қарзи тасвир: Лоиҳаи SuCoHS, NLR
Сенсорҳои хатӣ инчунин автоматикунонии насбҳоро кӯмак мекунанд. Дар лоиҳаи SuCoHS, Royal NLR (Маркази аэрокосмосии Ҳолланд, Маркнесс) як воҳиди махсусеро таҳия кард, ки ба канали 8-уми ҷойгиркунии нахи автоматӣ (AFP) сарвари Coriolis Composites (Кувен, Фаронса) ворид карда шудааст, то чор массивро ( хатҳои алоҳидаи нахи оптикӣ), ҳар кадоме бо 5 то 6 сенсорҳои FBG (PhotonFirst ҳамагӣ 23 сенсорро пешниҳод мекунад), дар панелҳои санҷиши нахи карбон. RVmagnetics сенсорҳои микросимҳои худро дар арматураи пултруди GFRP ҷойгир кардааст.” Симҳо қатъ мешаванд [барои аксари микросимҳои композитӣ 1-4 см дарозӣ], аммо ҳангоми ба таври худкор ҷойгир карда мешаванд. арматура истехсол карда мешавад, — гуфт асосгузори «РВмагнетикс» Ратислав Варга. “Шумо як микросим бо 1 км микросим доред. кати-кахои филамент ва онро бе тагйир додани тарзи тайёр кардани арматура ба цехи арматура фиристонед». Дар ҳамин ҳол, Com&Sens дар болои технологияи автоматикунонидашуда кор мекунад, то сенсорҳои нахи оптикиро дар ҷараёни печонидани филамент дар зарфҳои фишоровар ҷойгир кунад.
Аз сабаби қобилияти интиқоли барқ, нахи карбон метавонад бо сенсорҳои диэлектрикӣ мушкилот ба бор орад. Датчикҳои диэлектрикӣ ду электроди ба ҳам наздик ҷойгиршударо истифода мебаранд. “Агар нахҳо электродҳоро кӯпрук кунанд, онҳо сенсорро ноқилҳои кӯтоҳ мекунанд,” мефаҳмонад муассиси Lambient Хуан Ли. Дар ин ҳолат, филтрро истифода баред."Филтр имкон медиҳад, ки қатрон аз сенсорҳо гузарад, аммо онҳоро аз нахи карбон изолятсия мекунад." Сенсори диэлектрикии хатӣ, ки аз ҷониби Донишгоҳи Крэнфилд ва NCC таҳия шудааст, равиши дигарро истифода мебарад, аз ҷумла ду ҷуфти каҷшудаи симҳои мис. Вақте ки шиддат истифода мешавад, дар байни симҳо майдони электромагнитӣ ба вуҷуд меояд, ки барои чен кардани импеданси қатрон истифода мешавад. Ноқилҳо пӯшида мешаванд. бо полимери изолятсионӣ, ки ба майдони электрикӣ таъсир намерасонад, аммо аз кӯтоҳ шудани нахи карбон пешгирӣ мекунад.
Албатта, хароҷот низ як масъала аст. Com&Sens мегӯяд, ки арзиши миёнаи як нуқтаи ҳассосии FBG 50-125 евроро ташкил медиҳад, ки дар сурати дар гурӯҳҳо истифода бурдан (масалан, барои 100,000 зарфҳои фишоровар) метавонад то 25-35 евро коҳиш ёбад.(Ин танҳо як қисми иқтидори истеҳсолии ҷорӣ ва пешбинишудаи зарфҳои фишори таркибӣ, нигаред ба мақолаи CW дар соли 2021 гидроген.) Карапапас аз Меггитт мегӯяд, ки ӯ барои хатҳои нахи оптикӣ бо сенсорҳои FBG ба ҳисоби миёна £250/сенсор (≈300€/сенсор) пешниҳодҳо гирифтааст, пурсишкунанда тақрибан £10,000 (€12,000) арзиш дорад.”Сенсори диэлектрикии хатӣ, ки мо озмоиш кардем, буд. бештар ба сими пӯшидае монанд аст, ки шумо метавонед онро аз раф харида метавонед." истифода," илова мекунад Алекс Скордос, хонанда (муҳаққиқи калон) дар илми равандҳои Composites дар Донишгоҳи Крэнфилд, "анализатори импеданс аст, ки хеле дақиқ аст ва ҳадди аққал £30,000 [≈ € 36,000] арзиш дорад, Аммо NCC пурсишгари хеле соддатарро истифода мебарад. ки асосан аз модулҳои ғайрифаъол аз ширкати тиҷоратии Advise Deta иборат аст [Бедфорд, Британияи Кабир]. Synthesites барои сенсорҳои дар қолаб 1,190 евро ва барои сенсорҳои якдафъаина/қисми евро 20 евро иқтибос меорад, Optiflow бо нархи 3,900 евро ва Optimold бо нархи 7,200 евро бо тахфифҳои афзоянда барои воҳидҳои анализаторҳои сершумор. Ба ин нархҳо нармафзори Optiview ва ҳама гуна ҳама гуна нархҳо дохил мешаванд. дастгирии зарурӣ, гуфт Пантелелис ва илова кард, ки истеҳсолкунандагони майсаи шамол дар як давра 1,5 соат сарфа мекунанд, илова кунед хар як хат дар як мох ва сарфи энергияро 20 фоиз кам карда, фоидаи маблаггузориро танхо чор мох медихад.
Ширкатҳое, ки сенсорҳоро истифода мебаранд, бартарӣ пайдо мекунанд, зеро истеҳсоли рақамии композитҳо 4.0 таҳаввул меёбад. Масалан, мегӯяд Грегуар Бодуин, директори рушди тиҷорат дар Com&Sens, “Ҳангоме ки истеҳсолкунандагони зарфҳои фишоровар кӯшиш мекунанд, ки вазн, истифодабарии мавод ва арзиши онро кам кунанд, онҳо метавонанд сенсорҳои моро барои асосноккунӣ истифода баранд. тарҳҳои онҳо ва назорат кардани истеҳсолот, вақте ки онҳо то соли 2030 ба сатҳи зарурӣ мерасанд. Ҳамон сенсорҳо барои арзёбии сатҳи шиддат дар қабатҳо истифода мешаванд. ҳангоми печонидани филамент ва муолиҷа инчунин метавонад якпорчагии зарфро дар тӯли ҳазорон давраҳои сӯзишворӣ назорат кунад, нигоҳдории заруриро пешгӯӣ кунад ва дар охири мӯҳлати тарроҳӣ дубора тасдиқ кунад. Мо метавонем Ҳавзи иттилоотии рақамии дугоникҳо барои ҳар як зарфи фишори таркибии истеҳсолшуда таъмин карда мешавад ва ҳалли он барои моҳвораҳо низ таҳия карда мешавад. ”
Фаъолсозии дугоникҳои рақамӣ ва риштаҳо Com&Sens бо як истеҳсолкунандаи композитҳо кор мекунад, то сенсорҳои нахи оптикии худро истифода барад, то ҷараёни маълумотҳои рақамиро тавассути тарроҳӣ, истеҳсолот ва хидматрасонӣ (аз рост) дастгирӣ кунад, то кортҳои ID-и рақамиро дастгирӣ кунад, ки дугоникҳои рақамии ҳар як қисмро (аз чап) дастгирӣ мекунанд. Кредити тасвирӣ: Com&Sens ва Расми 1, "Муҳандиси бо риштаҳои рақамӣ" аз ҷониби В. Сингх, К. Вилкокс.
Ҳамин тариқ, маълумоти сенсор дугоникҳои рақамӣ, инчунин риштаи рақамиро, ки тарроҳӣ, истеҳсол, амалиётҳои хидматрасонӣ ва кӯҳнашавиро дарбар мегирад, дастгирӣ мекунад. Вақте ки бо истифода аз зеҳни сунъӣ ва омӯзиши мошинсозӣ таҳлил карда мешавад, ин маълумот ба тарҳрезӣ ва коркард бармегардад, фаъолият ва устувориро беҳтар мекунад. инчунин тарзи кори занҷирҳои таъминотро тағйир дод. Масалан, истеҳсолкунандаи часпак Kiilto (Тампере, Финландия) сенсорҳои Collo-ро истифода мебарад, то ба мизоҷонаш дар назорат кардани таносуб кӯмак расонад. "Киилто ҳоло метавонад таркиби илтиёмҳои худро барои муштариёни инфиродӣ танзим кунад," мегӯяд Ҷервеляйнен, "аммо он инчунин ба Kiilto имкон медиҳад, то бифаҳмад, ки чӣ гуна қатронҳо дар равандҳои муштариён мутақобила мекунанд. , ва чӣ гуна муштариён бо маҳсулоти онҳо муошират мекунанд, ки чӣ гуна таъминотро тағир медиҳад. Занҷирҳо метавонанд якҷоя кор кунанд. ”
OPTO-Light сенсорҳои Kistler, Netzsch ва Synthesites-ро барои назорат кардани муолиҷаи қисмҳои термопластикии эпокси CFRP истифода мебарад. Кредити тасвирӣ: AZL
Сенсорҳо инчунин комбинатсияҳои инноватсионии мавод ва равандҳоро дастгирӣ мекунанд. Дар мақолаи CW дар соли 2019 дар бораи лоиҳаи OPTO-Light тавсиф шудааст (ниг. “Термосетҳои изофаборкунии термопластикӣ, сикли 2 дақиқа, як батарея”), AZL Aachen (Ахен, Олмон) дуқадамро истифода мебарад. раванд барои ба таври уфуқӣ фишурдани як нахи карбон / препреги эпоксиди як To (UD), сипас бо нахи шишагии 30% пурқувватшудаи PA6. Калиди танҳо қисман табобат кардани препрег аст, то реактивии боқимонда дар эпокси метавонад пайвастшавӣ ба термопластикро фаъол созад. AZL анализаторҳои Optimold ва Netzsch DEA288 Epsilon бо Synthesites ва Netzsch датчикҳои диэлектрикӣ истифода мебарад. Сенсорҳои дар қолаби Kistler ва нармафзори DataFlow барои оптимизатсияи тазриқ "Шумо бояд дар бораи раванди қолаби фишурдани препрег фаҳмиши амиқ дошта бошед, зеро шумо бояд боварӣ ҳосил кунед, ки шумо ҳолати табобатро фаҳмед, то пайвасти хуб ба изофаи термопластикӣ ба даст оред", шарҳ медиҳад муҳандиси тадқиқотии AZL Ричард Шарес. "Дар оянда, раванд метавонад мутобиқшавӣ ва оқилона бошад, гардиши раванд тавассути сигналҳои сенсорӣ ба амал меояд."
Бо вуҷуди ин, як мушкили асосӣ вуҷуд дорад, мегӯяд Ярвеляйнен, "ва ин набудани фаҳмиши муштариён дар бораи чӣ гуна ворид кардани ин сенсорҳои гуногун ба равандҳои онҳост. Аксари ширкатҳо коршиносони сенсор надоранд.” Дар айни замон, роҳи пеш аз истеҳсолкунандагони сенсорҳо ва мизоҷон мубодилаи иттилоотро пасу пеш талаб мекунад.Ташкилотҳо ба монанди AZL, DLR (Аугсбург, Олмон) ва NCC таҷрибаи бисёрҷонибаи сенсорҳоро инкишоф медиҳанд. Сауз гуфт, ки дар дохили UNA гурӯҳҳо мавҷуданд, инчунин spin-off Ширкатҳое, ки интегратсияи сенсорӣ ва хидматҳои дугоникҳои рақамиро пешниҳод мекунанд. Ӯ афзуд, ки шабакаи истеҳсолии AI Augsburg як иншооти 7000 метри мураббаъро барои Бо ин мақсад, "васеъ кардани нақшаи рушди CosiMo ба доираи хеле васеъ, аз ҷумла ҳуҷайраҳои автоматикунонии алоқаманд, ки дар он шарикони саноатӣ метавонанд мошинҳоро ҷойгир кунанд, лоиҳаҳоро иҷро кунанд ва тарзи ҳамгироии қарорҳои нави AI-ро омӯзанд."
Карапаппас гуфт, ки намоиши сенсори диэлектрикии Меггитт дар NCC танҳо қадами аввалин дар ин аст. “Дар ниҳоят, ман мехоҳам равандҳо ва ҷараёни кори худро назорат кунам ва онҳоро ба системаи ERP-и худ ворид кунам, то пеш аз вақт бидонам, ки кадом ҷузъҳо бояд истеҳсол шавад ва кадом одамон ман лозим аст ва ба кадом масолех заказ кардан лозим аст. Автоматикунонии рақамӣ инкишоф меёбад."
Хуш омадед ба SourceBook онлайн, ки ба нашри ҳарсолаи чопии CompositesWorld дастури харидорони SourceBook Composites Industry мувофиқ аст.
Spirit AeroSystems тарҳи Smart Airbus-ро барои A350 Center Fuselage ва Spars Front дар Кингстон, NC амалӣ мекунад
Вақти фиристодан: 20 май-2022
