أعلنت شركة Toray أنها نجحت في تطوير تقنية تصنيع جديدة للبلاستيك المقوى بألياف الكربون التي تقول إنها تمكن من تحسين دقة الأبعاد وتوفير الطاقة. من الآن فصاعدًا ، ستعمل Toray على زيادة نضج هذه التكنولوجيا الجديدة ونشرها على نطاق واسع لتطبيقات الطائرات التي تتطلب باستمرار إنتاجية أعلى وتوفير المزيد من الطاقة. علاوة على ذلك ، من المتوقع أن تعود هذه التكنولوجيا بالفائدة على السيارات والتطبيقات الصناعية العامة أيضًا ، وستساهم في تطوير مواد CFRP.
كما يشرح توراي ، يتم تصنيع البلاستيك المقوى بألياف الكربون (CFRP) عادةً باستخدام الأوتوكلاف (فرن ذو درجة حرارة عالية وضغط مرتفع) أو فرن حيث يتم وضع التقوية المسبقة (مادة وسيطة في شكل صفيحة) على قالب محدد مسبقًا ويتم معالجة الراتنج الموجود في التقوية المسبقة باستخدام التسخين هواء للتصنيع. تقنية التصنيع التقليدية لها عيب يتطلب وقتًا طويلاً للتسخين والمعالجة بسبب النقل غير الفعال للحرارة للهواء الساخن والسعة الحرارية الكبيرة للقالب.
يلاحظ Toray أن هناك أيضًا مشكلة دقة الأبعاد للجزء المراد حله خاصة بالنسبة لجزء كبير ومعقد الشكل بسماكة متغيرة من موقع إلى آخر. هذا يرجع إلى صعوبة التحكم في توزيع درجة الحرارة في الجزء ، والذي بدوره يمكن أن يولد ضغوطًا متبقية متغيرة ويشوه الجزء بشكل كبير في بعض الأحيان. ونتيجة لذلك ، يتطلب الأمر عملاً مكثفًا أثناء التجميع النهائي لأجزاء متعددة مثل الجناح الرئيسي للطائرة عن طريق إدخال مواد حشو يدويًا تسمى الحشوات مما يؤدي إلى وقت تجميع أطول من وقت التصنيع.
توفر تقنية التصنيع المطورة حديثًا ، وفقًا للشركة ، حلاً للمشكلة مع عدد من سخانات الألواح المدمجة على سطح الطراز بحيث يتم التحكم في كل سخان على حدة. يتم تسخين الجزء الذي يتم تفريغه بشكل فعال من التلامس المباشر مع السخانات ، مما قد يؤدي إلى توفير الطاقة. يوفر التحكم في السخانات الفردية والسماح بالتوزيع الأمثل للحرارة في كل موقع ضغطًا متبقيًا في جميع أنحاء الجزء المُصنَّع. نتيجة لذلك ، يمكن تصنيع الجزء بالقرب من التصميم الأصلي مع الحد الأدنى من التناقضات والأبعاد في الأبعاد لحل المشكلة المذكورة أعلاه ، ومن المتوقع أن يقلل تكلفة العمالة ومدة تجميع الجزء.
من أجل التحكم الفعال في نظام التدفئة هذا ، نفذت Toray برنامجًا بحثيًا مشتركًا مع جامعة Ehime وجامعة طوكيو للعلوم لإنشاء تقنيات محاكاة للتنبؤ بتشوه الجزء وتحسين درجة حرارة السخان. قامت Toray بدمجها في برنامج لتصميم ظروف التدفئة التي من شأنها تقليل وقت التصنيع وأخطاء الأبعاد للأجزاء بشكل فعال. قامت Toray بتثبيت نموذج أولي لجهاز تصنيع وتجري حاليًا تجارب توضيحية.
اعتمادًا على شكل الجزء والأبعاد ، يستغرق الأمر حوالي تسع ساعات لتصنيع جزء كبير من البلاستيك المقوى بألياف الكربون للطائرات باستخدام الأوتوكلاف والأفران التقليدية ، إلخ. من ناحية أخرى ، من المتوقع أن تقلل تقنية التصنيع المطورة حديثًا من وقت التصنيع إلى حوالي أربع ساعات. علاوة على ذلك ، توفر هذه التقنية حوالي 50 بالمائة من الطاقة مقارنة بطرق التصنيع التقليدية حيث أن وسائط الضغط والتدفئة مثل الهواء الساخن غير مطلوبين. ومن المتوقع أيضًا توفير الوقت أثناء التجميع للأعمال التصحيحية باستخدام الحشوات بسبب دقة الأبعاد المحسنة للتصنيع.
