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美國(guó)開(kāi)發(fā)新型復(fù)合材料構(gòu)件自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng),缺陷檢出率創(chuàng)

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2015-10-15  來(lái)源:北方科技信息研究所 胡曉睿  瀏覽次數(shù):41
核心提示:美國(guó)開(kāi)發(fā)新型復(fù)合材料構(gòu)件自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng),缺陷檢出率創(chuàng)
     2015年10月5日,美國(guó)國(guó)家國(guó)防制造與加工中心(NCDMM)與英格索爾機(jī)床公司、以及領(lǐng)先的領(lǐng)先軍工企業(yè)Orbital ATK公司聯(lián)合宣布,完成美國(guó)國(guó)防部制造科學(xué)與技術(shù)(DMS&T)計(jì)劃資助的三年科研項(xiàng)目的第一期,為美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室(AFRL)成功開(kāi)發(fā)出新型復(fù)合材料構(gòu)件自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)(ACSIS)。該系統(tǒng)在檢測(cè)通過(guò)自動(dòng)絲束鋪放(AFP)設(shè)備生產(chǎn)的不同形狀飛機(jī)零部件的缺陷時(shí),缺陷檢出率可高達(dá)99.7%。
 
  自動(dòng)絲束鋪放是一種可重復(fù)的、具有良好成本效益的復(fù)合材料構(gòu)件成型手段,廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。雖然自動(dòng)絲束鋪放設(shè)備是以在成型過(guò)程中實(shí)現(xiàn)合適的絲束鋪放為目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)和編程的,但復(fù)合材料生產(chǎn)過(guò)程中固有的一些潛在問(wèn)題仍可能發(fā)生。但當(dāng)前自動(dòng)絲束鋪放的缺陷檢測(cè)仍主要采用人工,不僅費(fèi)時(shí)、費(fèi)力,而且缺陷檢出率不高。
 
  一直以來(lái),工業(yè)界圍繞缺陷自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)進(jìn)行了諸多嘗試,但從未實(shí)現(xiàn)如此高的缺陷檢出率。這套新型自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的成功研制代表了一次重大進(jìn)步。利用這套系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料構(gòu)件成型過(guò)程的實(shí)時(shí)檢測(cè),隨時(shí)提醒操作人員,允許檢測(cè)缺陷和異常情況,且可在制造過(guò)程中進(jìn)行修復(fù)。所開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)還包括電子數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)以電子化的方式記錄相關(guān)數(shù)據(jù),對(duì)缺陷進(jìn)行跟蹤。
 
  2015年春,在Orbital ATK公司的F-35聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)艙的生產(chǎn)環(huán)境中對(duì)這套復(fù)合材料構(gòu)件自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了驗(yàn)證,并與手動(dòng)檢測(cè)過(guò)程進(jìn)行了對(duì)比測(cè)試,主要包括絲束丟失或扭絞、絲束間的縫隙、不準(zhǔn)確的絲束鋪放、起皺或粘結(jié)、異物和碎片等缺陷的識(shí)別。8周后,該自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)共檢查54層帶料,得出缺陷檢出率為98.4%~99.7%,誤檢率為0.1%~0.2%,對(duì)于生產(chǎn)環(huán)境而言,這兩個(gè)比率均在可接受的范圍內(nèi)。可以證明,該復(fù)合材料構(gòu)件自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)具備高可靠的缺陷檢測(cè)能力,這也將有助于提高自動(dòng)絲束鋪放生產(chǎn)效率。
 
關(guān)鍵詞: 復(fù)合材料
 
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