Mit der rasanten Entwicklung der UAV-Technologie ist die Anwendung vonVerbundwerkstoffeDie Herstellung von UAV-Komponenten findet immer mehr Verbreitung. Dank ihres geringen Gewichts, ihrer hohen Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit sorgen Verbundwerkstoffe für höhere Leistung und längere Lebensdauer von UAVs. Die Verarbeitung von Verbundwerkstoffen ist jedoch relativ komplex und erfordert eine präzise Prozesskontrolle und effiziente Produktionstechnologie. In diesem Artikel wird der effiziente Bearbeitungsprozess von Verbundteilen für UAVs ausführlich erläutert.
Verarbeitungseigenschaften von UAV-Verbundteilen
Bei der Bearbeitung von UAV-Verbundteilen müssen die Materialeigenschaften, die Struktur der Teile sowie Faktoren wie Produktionseffizienz und Kosten berücksichtigt werden. Verbundwerkstoffe zeichnen sich durch hohe Festigkeit, hohen Elastizitätsmodul, gute Ermüdungsbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit aus, zeichnen sich aber auch durch eine leichte Feuchtigkeitsaufnahme, geringe Wärmeleitfähigkeit und hohe Verarbeitungsschwierigkeiten aus. Daher ist eine strenge Kontrolle der Prozessparameter während des Bearbeitungsprozesses erforderlich, um Maßgenauigkeit, Oberflächengüte und innere Qualität der Teile sicherzustellen.
Erforschung effizienter Bearbeitungsprozesse
Heißpress-Dosenformverfahren
Das Heißpressen von Tanks ist ein häufig verwendetes Verfahren zur Herstellung von Verbundteilen für Drohnen. Der Verbundrohling wird mit einem Vakuumbeutel auf der Form versiegelt, in einen Heißpresstank gelegt und anschließend mit hochtemperiertem Druckgas erhitzt und unter Druck gesetzt, um ihn im Vakuum (oder ohne Vakuum) auszuhärten und zu formen. Die Vorteile des Heißpressens sind ein gleichmäßiger Druck im Tank, eine geringe Porosität der Komponenten und ein gleichmäßiger Harzgehalt. Die Form ist relativ einfach, hocheffizient und eignet sich für großflächige, komplexe Oberflächen, Wandplatten und Schalen.
HP-RTM-Verfahren
Das HP-RTM-Verfahren (High Pressure Resin Transfer Molding) ist eine optimierte Weiterentwicklung des RTM-Verfahrens und bietet die Vorteile niedriger Kosten, kurzer Zykluszeiten sowie hoher Stückzahlen und Qualität. Bei diesem Verfahren werden die Harzkomponenten unter hohem Druck gemischt und in vakuumversiegelte Formen gespritzt, die mit Faserverstärkungen und vorpositionierten Einsätzen vorbelegt sind. Durch Füllen, Imprägnieren, Aushärten und Entformen mit Harzfluss werden Verbundprodukte hergestellt. Mit dem HP-RTM-Verfahren lassen sich kleine und komplexe Strukturteile mit geringeren Maßtoleranzen und besserer Oberflächengüte herstellen und eine hohe Konsistenz der Verbundteile erreichen.
Nicht-Heißpressformtechnologie
Die Heißpresstechnologie ist eine kostengünstige Verbundformtechnologie für Luft- und Raumfahrtteile. Der Hauptunterschied zum Heißpressverfahren besteht darin, dass das Material ohne äußeren Druck geformt wird. Dieses Verfahren bietet erhebliche Vorteile hinsichtlich Kostensenkung, übergroßer Teile usw. und gewährleistet gleichzeitig eine gleichmäßige Harzverteilung und Aushärtung bei niedrigeren Drücken und Temperaturen. Darüber hinaus ist der Werkzeugbedarf im Vergleich zum Heißpressverfahren deutlich geringer, was die Qualitätskontrolle des Produkts erleichtert. Das Heißpressverfahren eignet sich häufig für die Reparatur von Verbundteilen.
Formprozess
Beim Formgebungsprozess wird eine bestimmte Menge Prepreg in den Metallhohlraum der Form gegeben. Mithilfe einer Presse und einer Wärmequelle werden Temperatur und Druck auf eine bestimmte Temperatur gebracht, sodass das Prepreg im Hohlraum durch Wärme erweicht, unter Druck fließt und den Hohlraum füllt. Anschließend wird das Formgebungsverfahren gehärtet. Die Vorteile des Formgebungsprozesses liegen in der hohen Produktionseffizienz, der präzisen Produktgröße und der Oberflächenbeschaffenheit. Insbesondere bei komplexen Verbundwerkstoffprodukten kann das Produkt in der Regel einmal geformt werden, ohne dass die Leistung der Verbundwerkstoffprodukte beeinträchtigt wird.
3D-Drucktechnologie
Mithilfe der 3D-Drucktechnologie lassen sich Präzisionsteile mit komplexen Formen schnell verarbeiten und herstellen. Zudem ist eine personalisierte Produktion ohne Formen möglich. Bei der Herstellung von Verbundteilen für Drohnen können mithilfe der 3D-Drucktechnologie integrierte Teile mit komplexen Strukturen erstellt werden, wodurch Montagekosten und -zeit reduziert werden. Der Hauptvorteil der 3D-Drucktechnologie besteht darin, dass sie die technischen Barrieren herkömmlicher Formverfahren durchbricht und komplexe einteilige Teile herstellt, die Materialausnutzung verbessert und die Herstellungskosten senkt.
Mit dem kontinuierlichen Fortschritt und der Innovation der Technologie ist künftig mit einem breiten Einsatz optimierter Produktionsprozesse in der UAV-Herstellung zu rechnen. Gleichzeitig ist es notwendig, die Grundlagenforschung und Anwendungsentwicklung von Verbundwerkstoffen zu intensivieren, um die kontinuierliche Weiterentwicklung und Innovation der Verarbeitungstechnologie für UAV-Verbundteile zu fördern.
Veröffentlichungszeit: 18. November 2024