자동 섬유 배치 정밀도 높이는 첨단 교정 시스템 개발

나사 랭리 연구원들이 자동 섬유 배치(AFP) 기계용 교정 시스템을 개발했다. AFP는 기존 적층 기술보다 속도, 반복성, 폐기물 최소화 이점을 제공하는 복합재 제조 방법이다. 항공우주 부품과 풍력 터빈 블레이드 제작에 사용되며, 로봇 팔이 탄소섬유 프리프레그(일명 복합재 테이프 또는 토우)를 스트립 형태로 적용해 복합 부품을 층층이 쌓아 올린다.

장점에도 불구하고 불완전하게 배치되거나 미끄러진 토우는 인접 토우 대비 랩-갭 결함을 생성해 구조적 무결성을 최대 30% 저하시킬 수 있다. 현재는 경화 전 육안 검사로 그런 결함을 식별하고 수정하는데, 이는 노동 집약적이다. 인시투(in-situ) 검사 시스템이 등장하고 있지만 검사 시스템 활성 교정을 위한 정확한 '결함 표준'을 만드는 방법은 없다. 새 교정 시스템이 차세대 AFP 인시투 검사 기술을 가능하게 할 것이다.

이 시스템은 알려진 크기, 형상, 위치의 결함을 적층 과정에서 생성한다. 이 결함 생성 기술을 사용해 검사 시스템의 결함 감지 능력을 정확하게 정량화하고, 정확한 위험 평가를 수행하며, 인시투 검사 장비를 특정 소재에 맞게 교정할 수 있다. 결함을 만드는 장비는 효율적이고 저렴하게 3D 프린팅할 수 있다. 이 기술은 현재 나사의 AFP 장비용 인시투 검사 시스템을 성공적으로 교정하는 데 사용되고 있다.

AFP는 대규모 첨단 복합 부품을 활용하는 항공우주, 자동차 및 기타 산업에서 채택이 증가하고 있다. AFP 교정 시스템은 AFP 기계나 AFP 기계 검사 장비를 개발·제조하는 회사들이 제품 품질을 입증 가능한 방식으로 개선하는 데 매우 유용할 수 있다. AFP 기계 사용자들은 자체 교정 표준을 만드는 도구로 가치를 찾을 수 있다.

나사는 이 기술 상용화를 위한 라이선시 적극 모색 중입니다. 나사 라이선싱 컨시어지(이메일 주소는 스팸봇으로부터 보호됩니다. 자바스크립트를 활성화하면 볼 수 있습니다.)로 연락하거나 202-358-7432로 전화해 라이선스 논의를 시작하세요. 더 많은 정보는 이 링크를 따라가세요  .