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美國開發(fā)新型復(fù)合材料構(gòu)件自動化檢測系統(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:美國開發(fā)新型復(fù)合材料構(gòu)件自動化檢測系統(tǒng),缺陷檢出率創(chuàng)
     2015年10月5日,美國國家國防制造與加工中心(NCDMM)與英格索爾機床公司、以及領(lǐng)先的領(lǐng)先軍工企業(yè)Orbital ATK公司聯(lián)合宣布,完成美國國防部制造科學與技術(shù)(DMS&T)計劃資助的三年科研項目的第一期,為美國空軍研究實驗室(AFRL)成功開發(fā)出新型復(fù)合材料構(gòu)件自動檢測系統(tǒng)(ACSIS)。該系統(tǒng)在檢測通過自動絲束鋪放(AFP)設(shè)備生產(chǎn)的不同形狀飛機零部件的缺陷時,缺陷檢出率可高達99.7%。
 
  自動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。雖然自動絲束鋪放設(shè)備是以在成型過程中實現(xiàn)合適的絲束鋪放為目標進行設(shè)計和編程的,但復(fù)合材料生產(chǎn)過程中固有的一些潛在問題仍可能發(fā)生。但當前自動絲束鋪放的缺陷檢測仍主要采用人工,不僅費時、費力,而且缺陷檢出率不高。
 
  一直以來,工業(yè)界圍繞缺陷自動檢測系統(tǒng)開發(fā)進行了諸多嘗試,但從未實現(xiàn)如此高的缺陷檢出率。這套新型自動檢測系統(tǒng)的成功研制代表了一次重大進步。利用這套系統(tǒng)可實現(xiàn)復(fù)合材料構(gòu)件成型過程的實時檢測,隨時提醒操作人員,允許檢測缺陷和異常情況,且可在制造過程中進行修復(fù)。所開發(fā)的系統(tǒng)還包括電子數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),可實現(xiàn)以電子化的方式記錄相關(guān)數(shù)據(jù),對缺陷進行跟蹤。
 
  2015年春,在Orbital ATK公司的F-35聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機發(fā)動機艙的生產(chǎn)環(huán)境中對這套復(fù)合材料構(gòu)件自動檢測系統(tǒng)進行了驗證,并與手動檢測過程進行了對比測試,主要包括絲束丟失或扭絞、絲束間的縫隙、不準確的絲束鋪放、起皺或粘結(jié)、異物和碎片等缺陷的識別。8周后,該自動檢測系統(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%,對于生產(chǎn)環(huán)境而言,這兩個比率均在可接受的范圍內(nèi)??梢宰C明,該復(fù)合材料構(gòu)件自動檢測系統(tǒng)具備高可靠的缺陷檢測能力,這也將有助于提高自動絲束鋪放生產(chǎn)效率。
 
關(guān)鍵詞: 復(fù)合材料
 
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