Airborne dévoile un système de préformage automatisé pick-and-weld pour la fabrication de composites

Airborne (La Haye, Pays-Bas), un fournisseur de solutions automatisées pour la fabrication de composites, a développé un processus de fabrication entièrement automatisé et flexible, le système de préformage automatisé, pour créer des préformes en fibres sèches et composites thermoplastiques. Selon l'entreprise, le système offre la liberté de créer n'importe quelle forme et taille de préforme (bords à forme libre et 100% forme nette), ainsi que la variation d'épaisseur ; il peut aussi faire des découpes au milieu du pli. Globalement, le processus est dit maintenir un haut débit, améliorer l'efficacité et éliminer les coûts élevés.

La solution est basée sur trois étapes, dit Airborne : découpe du matériau sur un coupeur convoyeur ou alimentateur de bande ; prélèvement du matériau par le robot ; et placement et soudage par points des plis pour créer une préforme stabilisée. Le système peut travailler avec des rouleaux de matériau larges existants pour l'optimisation des coûts. De plus, comme il utilise des processus existants pour la découpe et le soudage, le système ne nécessite pas de nouvelles conceptions ou qualifications. Selon le besoin, Airborne dit que différentes variantes peuvent être fournies, optimisées pour la productivité, la précision ou la flexibilité. Le système de préformage est mis en action dans la vidéo ci-dessous.

Typiquement, note Airborne, le processus de création d'une préforme est coûteux. De nombreux processus de formage de composites, tels que la consolidation par presse, le formage par presse, le formage sous vide ou le formage par diaphragme, sont basés sur l'utilisation de préformes ou ébauches 2D sur mesure. Bien que les processus de formage soient généralement automatisés, les ébauches ou préformes entrant dans ces processus sont souvent produites manuellement - un processus répétitif, nécessitant à la fois compétence et concentration des opérateurs. De plus, avec des taux de production plus élevés, il devient de plus en plus difficile pour les opérateurs de suivre la production tout en maintenant la qualité. Et si l'automatisation du processus est envisagée, dans de nombreux cas, le temps d'ingénierie et de programmation est prohibitif, surtout dans les usines avec un large mélange de produits.

Airborne dit que son nouveau système relève ces défis. La programmation automatisée permet des temps de démarrage courts, sans programmation nécessaire. Le fichier de conception peut aussi être chargé directement dans la machine et la préforme peut être faite sans intervention. Airborne dit que le système gère les fibres sèches et les matériaux composites thermoplastiques sous de nombreuses formes différentes (UD, tissu, matériaux de noyau, films de surface, films adhésifs, etc.). Des fonctionnalités peuvent être ajoutées, selon les besoins (contrôle qualité, déchargement de préforme, alimentations matérielles additionnelles, alimentations matérielles à volume plus élevé, etc.).

« Le principe de base du système est très simple : 'prélèvement et soudage'. C'est une action de prélèvement-et-placement par le robot pendant laquelle nous soudons par points les plis », dit Marcus Kremers, CTO, Airborne. « Nous aimons cette simplicité conceptuelle car elle rend le processus très robuste, flexible et polyvalent. Bien sûr, le diable est dans le détail pour le faire fonctionner de manière cohérente avec la bonne qualité. Dans de nombreux cas, les clients gèrent beaucoup de matériaux et de designs de produits différents. Leur situation idéale est d'avoir une seule technologie d'automatisation et c'est ce que nous pouvons leur fournir. »