Mikrosam automatise les composites thermoplastiques avec un système de placement multi-robot sans outil

Mikrosam (Prilep, Macédoine) introduit un processus automatisé de fabrication de composites thermoplastiques sans l'utilisation de moules ou d'outils. Un projet de recherche entre Mikrosam, General Atomics Aeronautical Systems Inc. (GA-ASI, San Diego, Californie, États-Unis) et Composite Automation LLC (Cape Coral, Floride, États-Unis), a abouti à la consolidation in situ sans outil pour les thermoplastiques .

Mikrosam a utilisé ses systèmes avancés de placement automatisé de fibres (AFP) et de drapage automatisé de ruban (ATL) pour créer une cellule de fabrication intégrée avec deux robots travaillant en tandem :un robot dépose du ruban thermoplastique unidirectionnel (UD), un autre robot agit comme un outil en face la tête de pose. Les mouvements des robots seraient précis et coordonnés pour obtenir une consolidation spatiale 3D in situ sur plusieurs couches.

Le système est intégré à MikroPlace, le logiciel de simulation, de contrôle et d'automatisation de Mikrosam, et à MikroAutomate, un logiciel qui permet à plusieurs robots de fonctionner comme une seule cellule pour produire une pièce composite. Avec cette intégration, Mikrosam affirme avoir surmonté les défis techniques liés à la production de pièces composites 3D sans avoir besoin d'un autoclave supplémentaire. Le matériau placé dans l'espace peut être maintenu par une armature métallique à une ou aux deux extrémités, selon la forme finale souhaitée. Cette application de l'impression 3D en fibre de carbone thermoplastique est destinée aux industries telles que l'aérospatiale et la marine, où la construction d'un nouveau mandrin ou d'un nouvel outil n'est pas toujours possible, ou où des applications complexes ou spécialisées peuvent nécessiter de la flexibilité. Selon Mikrosam, les clients actuels incluent des fournisseurs aérospatiaux de niveau 1.

Le système d'impression 3D multi-robot en instance de brevet s'appuie sur les avancées de Mikrosam dans la production de pièces thermoplastiques consolidées in situ au cours des dernières années. Les systèmes AFP et ATL de Mikrosam comprennent une source de chauffage laser avec un contrôle précis de la température et de l'angle ainsi qu'un retour en boucle fermée avec des modèles thermiques. Une autre caractéristique est une tête AFP multi-matériaux capable de placement unidirectionnel et bidirectionnel sur des formes 3D ouvertes et des surfaces de mandrin fermées telles que des tuyaux et des récipients. Le simple changement de bobine et le remplacement du laser par une source de chauffage infrarouge réduiraient le temps nécessaire pour changer de matériau et de technologie sur une seule tête AFP.

Cette technologie a été mise en avant au JEC World 2019.