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Sensors: Dati per a fabricazione di composti di a nova generazione |U mondu di i cumposti

In a ricerca di a sustenibilità, i sensori riducenu i tempi di ciculu, l'usu di l'energia è i rifiuti, automatizendu u cuntrollu di prucessu in ciclu chjusu è aumentendu a cunniscenza, aprendu novi pussibulità per a fabricazione è strutture intelligenti. #sensori #sostenibilità #SHM
Sensors à manca (in cima à fondu): flussu di calore (TFX), dielectrics in-mold (Lambient), ultrasonichi (Università di Augsburg), dielectrics dispunibuli (Synthesites) è trà centesimi è thermocouples Microwire (AvPro). in senso orario): Custante dielettrica di Collo (CP) versus viscosità ionica di Collo (CIV), resistenza di resina versus tempu (Sintesi) è mudellu digitale di caprolactam implanted preformes cù sensori elettromagnetici (prughjettu CosiMo, DLR ZLP, Università di Augsburg).
Siccomu l'industria glubale cuntinueghja à esce da a pandemia di COVID-19, hà cambiatu à a priorità di a sustenibilità, chì deve esse riduzzione di i rifiuti è u cunsumu di risorse (cum'è energia, acqua è materiali). .Ma questu hè bisognu d'infurmazioni.Per i cumposti, da induve venenu sti dati ?
Cum'è descrittu in a serie di articuli 2020 Composites 4.0 di CW, a definizione di e misurazioni necessarie per migliurà a qualità di a parte è a produzzione, è i sensori necessarii per ottene queste misurazioni, hè u primu passu in a fabricazione intelligente. sensori, sensori di flussu di calore, sensori di fibra ottica, è sensori senza cuntattu chì utilizanu onde ultrasoniche è elettromagnetiche, è ancu prughjetti chì dimostranu e so capacità (vede u set di cuntenutu di sensori in linea di CW). materiali, i so benefizii prumessi è i sfidi, è u paisaghju tecnologicu in sviluppu. In particulare, l'imprese chì emergenu cum'è capi in l'industria di i cumposti sò digià scopre è navigà stu spaziu.
Rete di sensori in CosiMo Una reta di 74 sensori - 57 di i quali sò sensori ultrasonici sviluppati in l'Università di Augsburg (mostratu à a diritta, punti di luce blu in a mità di u muffa superiore è inferiore) - sò usati per a dimostrazione di Lid per u T-RTM. Prughjettu di stampa CosiMo per batterie composite termoplastiche. Creditu di l'imaghjini: prughjettu CosiMo, DLR ZLP Augsburg, Università di Augsburg
Scopu #1: Risparmia soldi. U blog di dicembre 2021 di u CW, "Sensori Ultrasonici Personalizzati per l'Ottimisazione è u Controlu di Processi Compositi", descrive u travagliu in l'Università di Augsburg (UNA, Augsburg, Germania) per sviluppà una reta di 74 sensori chì Per u CosiMo Prughjettu di fabricazione di un dimustratore di coperchio di batterie EV (materiali cumposti in trasportu intelligente). A parte hè fabbricata utilizendu un modellu di trasferimentu di resina termoplastica (T-RTM), chì polimerizza in situ monomeru di caprolactam in un compositu di poliamide 6 (PA6). Markus Sause, Prufessore in UNA è Capu di a Rete di Produzione di Intelligenza Artificiale (AI) di UNA in Augsburg, spiega perchè i sensori sò cusì impurtanti: "U più grande vantaghju chì offremu hè a visualizazione di ciò chì succede in a scatula negra durante u processu.Attualmente, a maiò parte di i fabricatori anu sistemi limitati per ottene questu.Per esempiu, usanu sensori assai simplici o specifichi quandu utilizanu infuzione di resina per fà grandi parti aerospaziali.Se u prucessu d'infuzione va male, avete in fondu un grande pezzu di scrap.Ma s'è vo avete una suluzione suluzione per capisce ciò chì hè andatu sbagliatu in u prucessu di produzzione è perchè, pudete riparà è corregge, risparmiendu assai soldi ".
I termocoppi sò un esempiu di un "sensore simplice o specificu" chì hè stata utilizata per decennii per monitorizà a temperatura di i laminati compositi durante a cura di l'autoclave o di u fornu. Sò ancu utilizati per cuntrullà a temperatura in i forni o cuperte di riscaldamentu per curà i pezzi di riparazione cumposti utilizendu. Bonders termichi. I pruduttori di resina utilizanu una varietà di sensori in u labburatoriu per monitorà i cambiamenti in a viscosità di a resina in u tempu è a temperatura per sviluppà formulazioni di cure. paràmetri multipli (per esempiu, temperatura è pressione) è u statu di u materiale (per esempiu, viscosità, aggregazione, cristallizazione).
Per esempiu, u sensoru ultrasonicu sviluppatu per u prughjettu CosiMo usa i stessi principii cum'è l'ispezione ultrasonica, chì hè diventata u pilastru di teste non distruttive (NDI) di parti cumposti finiti. Petros Karapapas, Principal Engineer in Meggitt (Loughborough, UK), hà dettu: "U nostru scopu hè di minimizzà u tempu è u travagliu necessariu per l'ispezione post-produzione di cumpunenti futuri mentre andemu versu a fabricazione digitale".Cullaburazione di u Materials Center (NCC, Bristol, UK) per dimustrà u monitoraghju di un anellu EP 2400 Solvay (Alpharetta, GA, USA) durante RTM utilizendu un sensore dielettricu lineale sviluppatu à l'Università di Cranfield (Cranfield, UK) Flussu è curazione di ossiresina per un 1,3 m di lunghezza, 0,8 m di larghezza è 0,4 m di prufundità di cunchiglia composta per un scambiatore di calore di u mutore di l'aeronautica cummerciale. "Quandu avemu vistu cumu fà assemblee più grande cù una produttività più altu, ùn pudemu micca permette di fà tutte l'ispezioni tradiziunali di post-processamentu è teste in ogni parte ", hà dettu Karapapas. "In questu momentu, facemu pannelli di prova accantu à queste parti RTM è poi facemu teste meccaniche per validà u ciculu di curazione.Ma cù stu sensoru, ùn hè micca necessariu ".
A Collo Probe hè immersa in u vasu di mischju di pittura (cerchiu verde in cima) per detectà quandu u mischju hè cumpletu, risparmiendu tempu è energia. Creditu di l'imaghjini: ColloidTek Oy
"U nostru scopu ùn hè micca di esse un altru strumentu di laboratoriu, ma di fucalizza nantu à i sistemi di produzzione", dice Matti Järveläinen, CEO è fundatore di ColloidTek Oy (Kolo, Tampere, Finlandia). cumminazione di sensori di campu elettromagneticu (EMF), trasfurmazioni di signali è analisi di dati per misurà l'"impronta digitale" di qualsiasi liquidu cum'è monomeri, resine o adesivi. "Ciò chì offremu hè una nova tecnulugia chì furnisce un feedback direttu in tempu reale, cusì pudete capisce megliu cumu u vostru prucessu hè veramente u travagliu è reagisce quandu e cose sò sbagliati ", dice Järveläinen. "I nostri sensori cunvertisce dati in tempu reale in quantità fisiche comprensibile è azzione, cum'è a viscosità reologica, chì permettenu l'optimizazione di u prucessu.Per esempiu, pudete accurtà i tempi di mischju perchè pudete vede chjaramente quandu u mischju hè cumpletu.Dunque, cù You pò aumentà a produtividade, risparmià energia è riduce i scarti cumparatu cù un processu menu ottimizatu ".
Obiettivu #2: Aumentà a cunniscenza di u prucessu è a visualizazione. Per i prucessi cum'è l'aggregazione, Järveläinen dice: "Ùn vede micca assai infurmazione da solu una snapshot.Pigliate solu una mostra è andate in u laboratoriu è fighjendu ciò chì era minuti o ore fà.Hè cum'è guidà nantu à l'autostrada, ogni ora Apri l'ochji per un minutu è pruvate di predichendu induve a strada và.Sause accunsente, nutendu chì a reta di sensori sviluppata in CosiMo "aiutaci à ottene una stampa cumpleta di u prucessu è u cumpurtamentu materiale.Pudemu vede l'effetti lucali in u prucessu, in risposta à Variazioni in u gruixu di parti o materiali integrati cum'è u core di schiuma.Ciò chì pruvemu di fà hè di furnisce infurmazioni nantu à ciò chì succede veramente in u moldu.Questu ci permette di determinà diverse informazioni cum'è a forma di u fronte di u flussu, l'arrivu di ogni tempu parziale è u gradu di aggregazione in ogni locu di u sensoru ".
Collo travaglia cù i pruduttori di adesivi epossidici, pitture è ancu birra per creà profili di prucessu per ogni batch prodottu. Avà ogni fabricatore pò vede a dinamica di u so prucessu è stabilisce parametri più ottimizzati, cù alerti per intervene quandu i batch sò fora di specificazione. stabilizzà è migliurà a qualità.
Video di u fronte di u flussu in una parte di CosiMo (l'entrata di l'iniezione hè u puntu biancu in u centru) in funzione di u tempu, basatu nantu à dati di misurazione da una reta di sensori in-mold. Creditu di l'imaghjini: prughjettu CosiMo, DLR ZLP Augsburg, Università di Augsburg
"Vogliu sapè ciò chì succede durante a fabricazione di parti, micca apre a scatula è vede ciò chì succede dopu", dice Karapapas di Meggitt. "I prudutti chì avemu sviluppatu cù i sensori dielettrici di Cranfield ci anu permessu di vede u prucessu in situ, è eramu ancu capaci. per verificà a cura di a resina ".Utilizendu tutti i sei tipi di sensori descritti quì sottu (micca una lista exhaustiva, solu una piccula selezzione, fornitori, ancu), ponu monitorà a cura / polimerizazione è u flussu di resina. durante u molding composite.This hè statu dimustratu durante CosiMo, chì utilizò sensors ultrasonic, dielectric è piezoresistive in-mode per e misurazioni di temperatura è pressione da Kistler (Winterthur, Svizzera).
Goal #3: Reduce cycle time.Collo sensors ponu misurà l'uniformità di l'epoxy in dui parti di curà rapida cum'è e parti A è B sò mischiate è injected durante RTM è in ogni locu in u muffa induve tali sensori sò posti. resine di cura più veloce per l'applicazioni cum'è Urban Air Mobility (UAM), chì furnisce i ciculi di cura più veloce paragunatu à l'epoxi di una parte attuale cum'è RTM6.
Sensors Collo pò ancu monitorà è visualize epoxy essendu degassed, injected and cured, è quandu ogni prucessu hè cumpletu.Finishing curing è altri prucessi basati nantu à u statu attuale di u materiale chì hè trattatu (versus u tempu tradiziunale è ricette di temperatura) hè chjamatu gestione di u statu di materiale. (MSM). Cumpagnia cum'è AvPro ​​​​(Norman, Oklahoma, USA) anu perseguitu MSM per decennii per seguità i cambiamenti in i materiali è i prucessi di parti cum'è persegue obiettivi specifichi per a temperatura di transizione di vetru (Tg), viscosità, polimerizazione è / o cristallizazione .Per esempiu, una reta di sensors è analisi digitale in CosiMo sò stati usati per determinà u tempu minimu necessariu per scaldà a pressa RTM è u moldu è truvaru chì 96% di a polimerizazione massima hè stata ottenuta in 4,5 minuti.
I fornitori di sensori dielettrici cum'è Lambient Technologies (Cambridge, MA, USA), Netzsch (Selb, Germania) è Synthesites (Uccle, Belgio) anu ancu dimustratu a so capacità di riduce i tempi di ciculu. Prughjettu R&D di Synthesites cù i pruduttori di composite Hutchinson (Parigi, Francia). ) è Bombardier Belfast (ora Spirit AeroSystems (Belfast, Irlanda)) raporta chì basatu nantu à e misurazioni in tempu reale di a resistenza di a resina è a temperatura, attraversu a so unità di acquisizione di dati Optimold è Optiview Software converts à viscosità stimata è Tg. "I pruduttori ponu vede u Tg. in tempu reale, cusì ponu decide quandu piantà u ciculu di curazione ", spiega Nikos Pantelelis, Direttore di Synthesites. "Ùn anu micca bisognu di aspittà per compie un ciclu di traspurtamentu chì hè più longu di u necessariu.Per esempiu, u ciculu tradiziunale per RTM6 hè una cura completa di 2 ore à 180 ° C.Avemu vistu chì questu pò esse scurciatu à 70 minuti in certi geometrii.Questu hè statu ancu dimustratu in u prughjettu INNOTOOL 4.0 (vede "Accelerating RTM with Heat Flux Sensors"), induve l'usu di un sensor di flussu di calore accurtò u ciclu di cura RTM6 da 120 minuti à 90 minuti.
Obiettivu #4: Controlu in circuitu chjusu di processi adattativi. Per u prughjettu CosiMo, l'ultimu scopu hè di automatizà u cuntrollu in ciclu chjusu durante a produzzione di parti cumposti. Questu hè ancu u scopu di i prughjetti ZAero è iComposite 4.0 riportati da CW in 2020 (30-50% di riduzzione di u costu). Nota chì questi implicanu diversi prucessi - piazzamentu automatizatu di cinta prepreg (ZAero) è preformazione di spruzzo di fibra in paragunà à T-RTM d'alta pressione in CosiMo per RTM cù epossidicu à curing rapidu (iComposite 4.0). di sti prughjetti aduprà sensors cù mudelli digitale è algoritmi à simulà u prucessu è predict u risultatu di a parti finita.
U cuntrollu di u prucessu pò esse pensatu cum'è una seria di passi, Sause spiegò. U primu passu hè di integrà i sensori è l'equipaggiu di prucessu, hà dettu, "per visualizà ciò chì succede in a scatula negra è i paràmetri à utilizà.L'altri pochi passi, forsi a mità di u cuntrollu di u ciclu chjusu, sò capaci di spinghje u buttone di stop per intervene, Sintonizza u prucessu è impediscenu i pezzi rifiutati.Cum'è un passu finale, pudete sviluppà un gemellu digitale, chì pò esse automatizatu, ma ancu esige investimentu in metudi di apprendimentu di machine.In CosiMo, stu investimentu permette à i sensori d'alimentà e dati in u gemellu digitale, l'analisi di Edge (calculazioni realizati à u bordu di a linea di produzzione versus calculi da un repositoriu di dati cintrali) hè allora utilizatu per predichendu dinamica di fronte di flussu, cuntenutu di volumi di fibra per preforma tessili. è i putenziali spots secchi. "Idealmente, pudete stabilisce paràmetri per attivà u cuntrollu è l'accordu in u ciclu chjusu in u prucessu", disse Sause. "Questi includeranu parametri cum'è a pressione di iniezione, a pressione di u muffa è a temperatura.Pudete ancu aduprà sta infurmazione per ottimisà u vostru materiale ".
Fendu cusì, l'imprese utilizanu sensori per automatizà i processi. Per esempiu, Synthesites hè travagliatu cù i so clienti per integrà sensori cù l'equipaggiu per chjude l'ingressu di resina quandu l'infuzione hè cumpleta, o accende a pressa di calore quandu a cura di mira hè ottenuta.
Järveläinen nota chì per determinà quale sensore hè megliu per ogni casu d'usu, "avete bisognu di capisce ciò chì cambia in u materiale è u prucessu chì vulete monitorizà, è dopu avete bisognu di un analizatore".Un analizzatore acquisisce e dati raccolti da un interrogatore o unità di acquisizione di dati.Dati crudi è cunvertisce in informazioni utilizzabili da u fabricatore. "Vedi assai di cumpagnie chì integranu sensori, ma allora ùn facenu nunda cù e dati", disse Sause. Ciò chì hè necessariu, spiegò, hè "un sistema. di l'acquistu di dati, è ancu di una architettura di almacenamentu di dati per pudè processà e dati ".
"L'utilizatori finali ùn volenu micca solu vede i dati crudi", dice Järveläinen. "Vulanu sapè: "U prucessu hè ottimizatu?" "Quandu pò esse fattu u prossimu passu?" Per fà questu, avete bisognu di cumminà parechji sensori. per l'analisi, è dopu aduprà machine learning per accelerà u prucessu ".Stu approcciu analisi di bordu è machine learning usatu da a squadra Collo è CosiMo pò esse rializatu attraversu carte viscosità, mudelli numerichi di u fronte di flussu di resina, è A capacità di cuntrullà in fine i paràmetri di u prucessu è a machina hè visualizata.
Optimold hè un analizzatore sviluppatu da Synthesites per i so sensori dielettrici. Cuntrollatu da u software Optiview di Synthesites, l'unità Optimold usa e misurazioni di a temperatura è a resistenza di resina per calculà è visualizà grafici in tempu reale per monitorà u statutu di resina cumpresi ratio di mistura, invechjamentu chimicu, viscosità, Tg. è u gradu di cure.It pò ièssiri usatu in prepreg è liquid forming processes.A unità separata Optiflow hè utilizatu per u monitoring di flussu.Synthesites hà ancu sviluppatu un simulatore di curazione chì ùn hà micca bisognu di un sensor di cura in u moldu o parte, ma invece usa un sensor di temperatura è campioni di resina / prepreg in questa unità di analisi. "Usemu stu metudu di punta per l'infuzione è a curazione adesiva per a produzzione di pale di turbine eoliche", disse Nikos Pantelelis, Direttore di Synthesites.
I sistemi di cuntrollu di prucessu di Synthesites integranu sensori, unità di acquisizione di dati Optiflow è / o Optimold, è u software OptiView è / o Online Resin Status (ORS). Creditu di l'imaghjini: Synthesites, editatu da The CW
Dunque, a maiò parte di i fornitori di sensori anu sviluppatu i so analizatori, alcuni chì utilizanu l'apprendimentu di macchina è altri micca. solu un fattore da cunsiderà. Ci sò assai altri.
U cuntattu hè ancu una considerazione impurtante quandu sceglite quale sensoru à aduprà. U sensoru pò avè bisognu à esse in cuntattu cù u materiale, l'interrogatore, o i dui. a superficia - surviglianza precisa ùn hà micca bisognu di cuntattu cù u materiale in u mold.Sensori Ultrasonic pò ancu interrogate parti à diverse prufundità secondu a freccia usata. Sensori elettromagnetici Collo ponu ancu leghje a prufundità di liquidi o parte - 2-10 cm, secondu nantu à a freccia di l'interrogazione - è attraversu cuntenituri non metallichi o arnesi in cuntattu cù a resina.
Tuttavia, i microfili magnetichi (vede "Monitoraghju senza cuntattu di a temperatura è a pressione in i compositi") sò attualmente l'unichi sensori capaci di interrogà i composti à una distanza di 10 cm. Hè perchè usa l'induzione elettromagnetica per suscitarà una risposta da u sensoru, chì hè incrustatu in u materiale compositu. U sensoru di microwire ThermoPulse d'AvPro, incrustatu in u stratu di ligame adesivo, hè statu interrogatu per mezu di un laminatu di fibra di carbone di 25 mm di spessore per misurà a temperatura durante u prucessu di ligame. Siccomu i microfili anu un diametru pelu di 3-70 microns, ùn affettanu micca u rendiment di cumposti o di bondline. À diametri ligeramente più grande di 100-200 microns, i sensori di fibra ottica ponu ancu esse incrustati senza degradazione di proprietà strutturali. interrogator.Likewise, postu chì i sensors dielectric usanu a tensione per misurà e proprietà di resina, anu ancu esse cunnessu à un interrogator, èa maiò deve ancu esse in cuntattu cù a resina chì anu monitoratu.
U sensoru Collo Probe (in cima) pò esse immersi in liquidi, mentre chì u Collo Plate (in fondu) hè stallatu in u muru di un vasu / recipiente di mistura o di tubazione di prucessu / linea di alimentazione. Creditu di l'imaghjini: ColloidTek Oy
A capacità di temperatura di u sensoru hè una altra considerazione chjave. Per esempiu, a maiò parte di i sensori ultrasonici off-the-shelf operanu tipicamente à temperature finu à 150 ° C, ma i pezzi in CosiMo anu da esse furmatu à temperature sopra 200 ° C. Per quessa, UNA duverebbe disignà un sensoru ultrasonicu cù questa capacità. I ​​sensori dielettrici dispunibuli di Lambient ponu esse usatu nantu à a superficia di parte finu à 350 ° C, è i so sensori in-mold reusable ponu esse usatu finu à 250 ° C. RVmagnetics (Kosice, Slovakia) hà sviluppatu. u so sensoru di microwire per i materiali compositi chì ponu sustene a curazione à 500 ° C. Mentre a tecnulugia di u sensoru Collo stessu ùn hà micca un limitu teoricu di temperatura, u scudu di vetru temperatu per u Collo Plate è a nova carcassa di polietheretherketone (PEEK) per a Collo Probe sò tramindui pruvati. per u travagliu cuntinuu à 150 ° C, secondu Järveläinen. Intantu, PhotonFirst (Alkmaar, Paesi Bassi) hà utilizatu un revestimentu di poliimide per furnisce una temperatura operativa di 350 ° C per u so sensoru di fibra ottica per u prughjettu SuCoHS.ect, per un compositu à alta temperatura sustinibule è costu-efficace.
Un altru fattore da cunsiderà, in particulare per a stallazione, hè se u sensore misura in un puntu unicu o hè un sensor lineale cù punti di sensazione multipli. à 40 punti di sensazione di Bragg grating (FBG) di fibra cù un spaziu minimu di 1 cm. Questi sensori sò stati utilizati per u monitoraghju di a salute strutturale (SHM) di ponti composti di 66 metri di longu è u monitoraghju di u flussu di resina durante l'infuzione di grandi ponti di ponti. I sensori di punti individuali per un tali prughjettu necessitanu un gran numaru di sensori è assai tempu di stallazione.NCC è Cranfield University pretendenu vantaghji simili per i so sensori dielettrici lineari. In cunfrontu cù i sensori dielettrici unicu offerti da Lambient, Netzsch è Synthesites, ". Cù u nostru sensoru lineale, pudemu monitorà u flussu di resina in continuu longu, chì riduce significativamente u numeru di sensori necessarii in a parte o strumentu.
AFP NLR per Sensori di Fibra Ottica Una unità speciale hè integrata in u canali 8th di a testa Coriolis AFP per mette quattru matrici di sensori di fibra ottica in un pannellu di prova compositu rinforzatu in fibra di carbonu à alta temperatura. Creditu di l'imaghjini: SuCoHS Project, NLR
I sensori lineari aiutanu ancu à automatizà l'installazione. In u prughjettu SuCoHS, Royal NLR (Dutch Aerospace Center, Marknesse) hà sviluppatu una unità speciale integrata in u 8th Channel Automated Fiber Placement (AFP) capu di Coriolis Composites (Queven, Francia) per incrustà Quattru arrays ( linee di fibra ottica separata), ognunu cù 5 à 6 sensori FBG (PhotonFirst offre un totale di 23 sensori), in pannelli di prova di fibra di carbonu. longu per a maiò parte di i microfili compositi], ma sò automaticamente posti in modu cuntinuu quandu u rebar hè pruduttu ", disse Ratislav Varga, cofundatore di RVmagnetics."Avete un microwire cù un microwire di 1 km.bobine di filamentu è l'alimentanu in u stabilimentu di produzzione di rebar senza cambià a manera di fà u rebar ".Intantu, Com&Sens travaglia nantu à a tecnulugia automatizata per incrustà sensori di fibra ottica durante u prucessu di avvolgimentu di filamenti in i recipienti di pressione.
A causa di a so capacità di cunduce l'electricità, a fibra di carbone pò causà prublemi cù sensors dielectric. I sensors dielectric utilizanu dui elettrodi posti vicinu à l'altru. In questu casu, aduprate un filtru. "U filtru permette à a resina di passà i sensori, ma l'insula da a fibra di carbone".U sensoru dielettricu lineale sviluppatu da l'Università di Cranfield è NCC usa un accostu sfarente, cumprese dui pariglii torciati di fili di rame. Quandu una tensione hè appiicata, un campu elettromagneticu hè creatu trà i fili, chì hè adupratu per misurà l'impedenza di resina. I fili sò rivestiti. cù un polimeru insulating chì ùn affetta micca u campu elettricu, ma impedisce à a fibra di carbone di scurzà.
Di sicuru, u costu hè ancu un prublema. Com & Sens dichjara chì u costu mediu per puntu di sensazione FBG hè di 50-125 euro, chì pò calà à circa 25-35 euro s'ellu si usa in batch (per esempiu, per 100.000 vasi à pressione). (Questu hè. solu una frazzioni di a capacità di pruduzzione attuale è prughjettata di i navi di pressa cumposti, vede l'articulu 2021 di CW nantu à l'idrogenu.) Karapapas di Meggitt dici chì hà ricevutu offerte per e linee di fibra ottica cù sensori FBG media £ 250 / sensor (≈300 € / sensor), l'interrogatore vale circa £ 10,000 (€ 12,000). "U sensoru dielettricu lineale chì avemu pruvatu era più cum'è un filu rivestitu chì pudete cumprà fora di u scaffale", aghjunse. "L'interrogatore chì usemu", aghjusta Alex Skordos, lettore ( ricercatore senior) in Composites Process Science à l'Università di Cranfield, "hè un analizzatore d'impedenza, chì hè assai precisu è custa almenu £ 30,000 [≈ € 36,000], Ma l'NCC usa un interrogatore assai più simplice chì basicamente hè custituitu da u pianu off-the-shelf. moduli da a cumpagnia cummerciale Advise Deta [Bedford, UK] ".Synthesites cita 1.190 € per i sensori in-mold è 20 € per i sensori unicu-usu / parte In EUR, Optiflow hè quotatu à 3.900 EUR è Optimold à 7.200 EUR, cù sconti crescente per unità di analizatori multipli. Questi prezzi includenu u software Optiview è qualsiasi supportu necessariu, Pantelelis hà dettu, aghjustendu chì i fabricatori di pale di ventu salvanu 1,5 ore per ciclu, aghjunghje pale per linea per mese, è riduce l'usu di l'energia da 20 per centu, cù un ritornu di l'investimentu solu per quattru mesi.
L'imprese chì utilizanu sensori utteneranu un vantaghju cum'è l'evoluzione di a fabricazione digitale composite 4.0. Per esempiu, dice Grégoire Beauduin, Direttore di Sviluppu di l'Affari di Com&Sens, "Cumu i fabricatori di vasi à pressione cercanu di riduce u pesu, l'usu di materiale è u costu, ponu aduprà i nostri sensori per ghjustificà. i so disinni è monitoranu a produzzione cum'è ghjunghjenu à i livelli richiesti da 2030. I stessi sensori utilizati per valutà i livelli di tensione in strati durante l'avvolgimentu di filamentu è a curazione ponu ancu monitorà l'integrità di u tank durante millaie di ciculi di rifornimentu, predichendu u mantenimentu necessariu è recertificà à a fine di u disignu. vita.Pudemu Un pool di dati digitale gemellare hè furnitu per ogni recipiente à pressione compositu pruduttu, è a suluzione hè ancu sviluppata per i satelliti ".
Abilitazione di gemelli è fili digitali Com&Sens travaglia cù un fabricatore di composti per utilizà i so sensori di fibra ottica per attivà u flussu di dati digitale attraversu u disignu, a produzzione è u serviziu (a destra) per sustene e carte d'identità digitale chì sustenenu u gemellu digitale di ogni parte (a manca) fatta. Creditu di l'imaghjini: Com&Sens è Figura 1, "Ingegneria cù Fili Digitali" da V. Singh, K. Wilcox.
Cusì, i dati di u sensoru sustenenu u gemellu digitale, è ancu u filu digitale chì stende u disignu, a produzzione, l'operazioni di serviziu è l'obsolescenza. Quandu analizate cù l'intelligenza artificiale è l'apprendimentu di a macchina, queste dati si alimentanu in u disignu è u trasfurmazioni, migliurà u rendiment è a sustenibilità. hà ancu cambiatu u modu di e catene di furnimentu chì travaglianu inseme. Per esempiu, u fabricatore di adesivi Kiilto (Tampere, Finlandia) usa sensori Collo per aiutà i so clienti à cuntrullà u rapportu di cumpunenti A, B, etc. pò avà aghjustà a cumpusizioni di i so adesivi per i clienti individuali ", dice Järveläinen, "ma permette ancu à Kiilto di capisce cumu e resine interagiscenu in i prucessi di i clienti, è cumu i clienti interagiscenu cù i so prudutti, chì cambia a manera di furnimentu.E catene ponu travaglià inseme ".
OPTO-Light usa sensori Kistler, Netzsch è Synthesites per monitorà a curazione di e parti di epossidi CFRP termoplastiche sovrastampate. Creditu di l'imaghjini: AZL
I sensori supportanu ancu novi materiali innovativi è combinazioni di prucessu. Descritta in l'articulu 2019 di CW nantu à u prughjettu OPTO-Light (vede "Thermoplastic Overmolding Thermosets, 2-Minute Cycle, One Battery"), AZL Aachen (Aachen, Germania) usa un dui passi. prucessu per cumpressà orizzontalmente una sola fibra di carbonu To (UD) prepreg / epossidica, poi overmolded cù 30% fibra di vetru corta rinfurzata PA6. A chjave hè di guarisce solu parzialmente u prepreg in modu chì a reattività restante in l'epoxy pò permette un ligame à u termoplasticu. .AZL usa l'analizzatori Optimold è Netzsch DEA288 Epsilon cù i sensori dielettrici Synthesites è Netzsch è i sensori Kistler in-mold è u software DataFlow per ottimisà l'injection injection. capisce u statu di curazione per ottene una bona cunnessione cù u overmolding termoplasticu ", spiega l'ingegnere di ricerca AZL Richard Schares."In u futuru, u prucessu pò esse adattatu È intelligente, a rotazione di u prucessu hè attivata da i segnali di sensori".
Tuttavia, ci hè un prublema fundamentale, dice Järveläinen, "è questu hè a mancanza di capiscenu da i clienti nantu à cumu integrà sti sensori diffirenti in i so prucessi.A maiò parte di e cumpagnie ùn anu micca esperti di sensori ".Attualmente, u modu avanti richiede i pruduttori di sensori è i clienti Scambià l'infurmazioni avanti è avanti. L'urganisazioni cum'è AZL, DLR (Augsburg, Germany) è NCC sviluppanu una sperienza multi-sensore.Sause hà dettu chì ci sò gruppi in UNA, è ancu spin-off. cumpagnii chì offrenu integrazione di sensori è servizii di gemelli digitale. Hà aghjustatu chì a reta di produzzione AI d'Augsburg hà allughjatu un stabilimentu di 7000 metri quatratu per questu scopu, "espansione u pianu di sviluppu di CosiMo à un scopu assai largu, cumprese cellule d'automatizazione ligati, induve i partenarii industriali. pò piazzate macchine, eseguisce prughjetti è amparà cumu integrà e novi suluzioni AI ".
Carapappas hà dettu chì a dimostrazione di u sensoru dielettricu di Meggitt à l'NCC hè stata solu u primu passu in questu. "In ultimamente, vogliu monitorà i mo prucessi è i flussi di travagliu è l'alimenta in u nostru sistema ERP per sapè in anticipu quali cumpunenti fabricà, quali persone aghju. bisognu è quali materiali à cumanda.L'automatizazione digitale si sviluppa".
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Tempu di Post: 20-May-2022