_ Cercetătorii dezvăluie un nou geamăn digital pentru analiza precisă în timp real a producției de materiale compozite

Cercetătorii de la Institutul de Materiale IMDEA și de la Universitatea Tehnică din Madrid (UPM) au dezvoltat un geamăn digital inovator care permite analiza în timp real a producției de materiale compozite.

Descoperirea a fost prezentată în The International Journal of Advanced Manufacturing Technology într-un articol intitulat Un geamăn digital pentru fabricarea inteligentă a compozitelor structurale prin turnare lichidă.

Publicația este opera cercetătorilor IMDEA Materials, Prof. Carlos González și Drs. Joaquín Fernández-León și Keayvan Keramati, împreună cu Dr. Luis Baumela (UPM).

În lucrare, autorii prezintă un geamăn digital pentru analiza procesului de fabricație a materialelor structurale compozite folosind turnarea prin transfer de rășină (RTM). ).

„Din câte am înțeles, acesta este primul geamăn digital conceput pentru a analiza procesul de fabricație al unui material compozit”, a declarat coautorul Prof. González, șeful grupului de cercetare Structural Composites de la Materiale IMDEA.

Un geamăn digital este un model virtual sau o reprezentare a unui obiect, componentă sau sistem care poate fi actualizat prin date în timp real prin intermediul senzorilor, fie în interiorul obiectului însuși, fie încorporat în procesul de fabricație. .

De exemplu, o componentă a aeronavei sau o turbină ar putea fi echipată cu diverși senzori menționați să monitorizeze domenii cheie de funcționalitate.

Datele obținute de acești senzori sunt încorporate direct în modelul virtual , care poate rula apoi simulări bazate pe informațiile primite pentru a identifica potențiale defecțiuni ale materialelor sau probleme de performanță.

Cu toate acestea, ceea ce distinge noul geamăn digital de aplicații similare este concentrarea sa unică asupra procesului de fabricație a materialului compozit în sine. , în loc să se limiteze la analiza post-producție a pieselor fabricate.

Această capacitate proactivă permite optimizări în timp real și detectarea timpurie a defecțiunilor, marcând o evoluție semnificativă în domeniul producției digitale asistate de simulare.

„În această publicație, ceea ce am demonstrat este un geamăn digital care poate oferi producătorului o imagine în timp real a materialului pe parcursul întregului proces de fabricație”, explică prof. González.

p>„Acest lucru permite monitorizarea modului în care se umple matrița, nivelul de porozitate din material, dacă există găuri prezente etc.”

RTM reprezintă o tehnică avansată în turnarea compozitelor lichide (LCM), caracterizată prin capacitatea sa de a produce piese din material compozit de înaltă performanță, cu conținut de goluri redus, în mod rentabil.

Prin integrarea RTM cu tehnologiile digitale gemene, monitorizare în timp real și ajustări dinamice ale parametrilor critici ai procesului, cum ar fi injecția presiunea și timpul de întărire sunt facilitate, îmbunătățind semnificativ atât calitatea produsului final, cât și eficiența producției.

„Următorul pas implică dezvoltarea unui geamăn digital avansat care permite operatorilor nu numai să monitorizeze procesul de producție în detaliu, ci dar și să intervină direct în ea, aplicând ajustări în timp real bazate pe modelarea predictivă”, a spus dr. Fernández-León.

„Acest lucru ar putea include, de exemplu, modificarea automată a presiunii de injectare a rășinii sau a temperaturii matriței la prevenirea formării defectelor, pe baza analizei predictive a geamănului digital, deschizând calea pentru o producție inteligentă extrem de optimizată.”

(Fluierul)