Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ UAV, việc ứng dụng củavật liệu tổng hợpViệc sử dụng vật liệu composite trong sản xuất linh kiện UAV ngày càng phổ biến. Với đặc tính nhẹ, độ bền cao và khả năng chống ăn mòn, vật liệu composite mang lại hiệu suất cao hơn và tuổi thọ dài hơn cho UAV. Tuy nhiên, quá trình gia công vật liệu composite tương đối phức tạp và đòi hỏi sự kiểm soát quy trình chính xác cùng công nghệ sản xuất hiệu quả. Bài báo này sẽ thảo luận chi tiết về quy trình gia công hiệu quả các bộ phận composite cho UAV.
Đặc tính gia công của các bộ phận composite UAV
Quá trình gia công các chi tiết composite của UAV cần phải tính đến đặc tính của vật liệu, cấu trúc của các chi tiết, cũng như các yếu tố như hiệu quả sản xuất và chi phí. Vật liệu composite có độ bền cao, mô đun đàn hồi cao, khả năng chống mỏi và chống ăn mòn tốt, nhưng chúng cũng có đặc điểm là dễ hút ẩm, dẫn nhiệt thấp và khó gia công. Do đó, cần phải kiểm soát chặt chẽ các thông số quá trình trong quá trình gia công để đảm bảo độ chính xác về kích thước, chất lượng bề mặt và chất lượng bên trong của các chi tiết.
Nghiên cứu quy trình gia công hiệu quả
Quy trình ép khuôn lon bằng phương pháp ép nóng
Ép khuôn bằng bể ép nhiệt là một trong những quy trình thường được sử dụng trong sản xuất các bộ phận composite cho UAV. Quy trình này được thực hiện bằng cách bịt kín phôi composite bằng túi hút chân không trên khuôn, đặt vào bể ép nhiệt, sau đó gia nhiệt và nén vật liệu composite bằng khí nén nhiệt độ cao để đóng rắn và tạo hình trong điều kiện chân không (hoặc không chân không). Ưu điểm của quy trình ép khuôn bằng bể ép nhiệt là áp suất đồng đều trong bể, độ xốp của thành phần thấp, hàm lượng nhựa đồng đều, khuôn tương đối đơn giản, hiệu quả cao, phù hợp cho việc tạo hình bề mặt phức tạp diện tích lớn, tấm vách và vỏ.
Quy trình HP-RTM
Quy trình HP-RTM (High Pressure Resin Transfer Molding - Ép chuyển nhựa áp suất cao) là một nâng cấp tối ưu của quy trình RTM, có ưu điểm là chi phí thấp, thời gian chu kỳ ngắn, sản lượng cao và chất lượng sản phẩm cao. Quy trình này sử dụng áp suất cao để trộn các thành phần nhựa và bơm chúng vào khuôn hút chân không đã được định sẵn cốt sợi và các chi tiết chèn, thu được sản phẩm composite thông qua quá trình đổ đầy khuôn bằng nhựa, tẩm, đóng rắn và tháo khuôn. Quy trình HP-RTM có thể sản xuất các chi tiết kết cấu nhỏ và phức tạp với dung sai kích thước nhỏ hơn và bề mặt hoàn thiện tốt hơn, đồng thời đạt được tính nhất quán của các chi tiết composite.
Công nghệ đúc không dùng nhiệt
Công nghệ ép khuôn không dùng nhiệt là một công nghệ ép khuôn composite chi phí thấp trong ngành hàng không vũ trụ, điểm khác biệt chính so với quy trình ép khuôn dùng nhiệt là vật liệu được tạo hình mà không cần áp dụng áp lực bên ngoài. Quy trình này mang lại những lợi thế đáng kể về giảm chi phí, tạo hình các bộ phận quá khổ, v.v., đồng thời đảm bảo phân bố nhựa đồng đều và đóng rắn ở áp suất và nhiệt độ thấp hơn. Ngoài ra, yêu cầu về khuôn mẫu được giảm đáng kể so với khuôn mẫu ép khuôn bằng nhiệt, giúp dễ dàng kiểm soát chất lượng sản phẩm. Quy trình ép khuôn không dùng nhiệt thường phù hợp cho việc sửa chữa các bộ phận composite.
Quá trình đúc
Quá trình ép khuôn là việc cho một lượng vật liệu prepreg nhất định vào khoang khuôn kim loại, sử dụng máy ép có nguồn nhiệt để tạo ra nhiệt độ và áp suất nhất định, làm cho vật liệu prepreg trong khoang khuôn mềm ra nhờ nhiệt, chảy theo áp suất, lấp đầy khoang khuôn và đóng rắn tạo thành hình dạng mong muốn. Ưu điểm của quá trình ép khuôn là hiệu quả sản xuất cao, kích thước sản phẩm chính xác, bề mặt hoàn thiện tốt, đặc biệt đối với các sản phẩm vật liệu composite có cấu trúc phức tạp, thường có thể ép khuôn một lần mà không làm ảnh hưởng đến hiệu năng của sản phẩm.
Công nghệ in 3D
Công nghệ in 3D có thể xử lý và sản xuất nhanh chóng các bộ phận chính xác với hình dạng phức tạp, và có thể thực hiện sản xuất cá nhân hóa mà không cần khuôn mẫu. Trong sản xuất các bộ phận composite cho UAV, công nghệ in 3D có thể được sử dụng để tạo ra các bộ phận tích hợp với cấu trúc phức tạp, giảm chi phí và thời gian lắp ráp. Ưu điểm chính của công nghệ in 3D là nó có thể vượt qua các rào cản kỹ thuật của các phương pháp đúc truyền thống để chế tạo các bộ phận phức tạp nguyên khối, cải thiện việc sử dụng vật liệu và giảm chi phí sản xuất.
Trong tương lai, với sự tiến bộ và đổi mới không ngừng của công nghệ, chúng ta có thể kỳ vọng các quy trình sản xuất tối ưu hơn sẽ được sử dụng rộng rãi trong sản xuất UAV. Đồng thời, cũng cần tăng cường nghiên cứu cơ bản và phát triển ứng dụng vật liệu composite để thúc đẩy sự phát triển và đổi mới liên tục của công nghệ gia công các bộ phận composite cho UAV.
Thời gian đăng bài: 18/11/2024

