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Kaman UK reduziert die Vorlaufzeit für Formwerkzeuge

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Kaman UK, ein Zulieferer für die Luft- und Raumfahrtindustrie, hat die Entwicklungsvorlaufzeiten für die Konstruktion und Herstellung komplexer Formwerkzeuge für die Herstellung von Verbundstoffteilen erheblich verkürzt.

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Das Unternehmen hat innovative "Rückfederungs"-Modellierungstechniken eingesetzt, die den Zeitaufwand für die Fertigungsverfeinerung von komplexen Verbundwerkstoff-Formwerkzeugen reduziert haben, was wiederum die Inbetriebnahmezeiten und -kosten für den Endbenutzer verringert.

Typischerweise könnte die Entwicklungsphase etwa 12 Monate dauern, doch mit Hilfe theoretischer Modellierung kann diese Zeitspanne um bis zu 30% verkürzt werden.

Das Unternehmen hat die mathematische Modellierungssoftware von LMAT integriert, um die Feder und Verdrehung eines Kohlefaserverbundteils während der Herstellung genau vorherzusagen und zu analysieren und dementsprechend die Oberflächen der Formwerkzeuge zu kompensieren, um sicherzustellen, dass die Konstruktionsparameter eingehalten werden.

Dies beseitigt das Risiko der Herstellung von Formen, die nach der Herstellung der ersten Teile nachträglich modifiziert werden müssen, und verkürzt die Projektentwicklungszeiten.

Wenn ein Verbundwerkstoff-Formwerkzeug hergestellt wird, definieren seine Oberflächenmerkmale aufgrund bestimmter Faktoren nicht immer die erforderlichen Eigenschaften des Verbundteils. Akute Winkel und Krümmungen, Teileeigenschaften wie die Querschnittsdicke, die Faserarchitektur der Verbundwerkstoffe und thermische Spannungen, die dem Aushärtungsprozess der Verbundwerkstoffe inhärent sind, tragen alle zu dieser Variation bei.

In der Vergangenheit war es dazu erforderlich, dass das Formwerkzeug auf der Grundlage von Daten, die während der Entwicklungsphase der Teileherstellung gewonnen wurden, neu zugeschnitten, angepasst oder sogar neu hergestellt werden musste. Dies ist sowohl ein kostspieliger als auch zeitaufwendiger Aspekt der Einführung neuer Teile.

Anfängliche Rückfederungswerte von 4° vom Nennwert sind bei traditionellen "Versuch-und-Irrtum"-Fertigungsverfahren für komplexe Teile nicht ungewöhnlich. Die Verwendung der LMAT-Modellierung ermöglicht die Vorhersage dieser Werte für jedes einzelne Teil, wodurch sichergestellt wird, dass Kaman die erforderliche Verbundform durch genaue Konfiguration der Werkzeugoberfläche während des anfänglichen Herstellungsprozesses ohne nachträgliche Änderungen konstruieren und herstellen kann.

Sagte James Scholfied, der Direktor für Geschäftsentwicklung bei Kaman UK: "Wir sind in der Lage, den Einsatz neuer Formwerkzeuge innerhalb von Wochen statt Monaten zu ermöglichen, was uns viel Risiko und Kosten erspart und die Einführung neuer Produkte für unsere Kunden viel einfacher und kürzer macht. Dies ist ein riesiger Schritt vorwärts in der Entwicklung der Verbundwerkstoffherstellung und erhöht die Fähigkeit von Kaman, das Formwerkzeug und damit das Teil beim ersten Mal richtig zu machen"

www.kaman.com