NIAR, 첨단 단일 단계 프리프레그 슬리팅·리와인딩 장비 도입으로 항공 연구 혁신

첨단 복합소재 제조 자동화 솔루션 기업 미크로삼(마케도니아 프릴레프)이 컴포지트 오토메이션(미국 플로리다주 케이프코럴)과 협력해 최신 맞춤형 프리프레그 테이프 슬리팅 및 토우 리와인딩 머신을 위치토 주립대학(캔자스) 국립항공연구소(NIAR)에 설치 완료했습니다.

NIAR은 두 회사를 선정해 단일 단계 슬리팅 유닛을 납품받아 첨단 기술 항공우주 시스템 연구소(ATLAS)에서 다양한 복합소재 프리프레그 연구 수요를 충족하게 했습니다. ATLAS는 NIAR이 "미래의 공장"이라 부르는 것을 준비하는 엔지니어 양성과 자동화 제조 기술을 활용한 업계 첨단 소재 연구 지원을 목표로 하는 다학제 제조 환경입니다.

"미크로삼 슬리터가 우리 자동화 제조 장비 포트폴리오에 추가됨에 따라, NIAR의 여러 자동 섬유 배치(AFP) 머신을 지원하기 위한 슬릿 테이프 소재 수요를 적시에 충족하고 산업 파트너들의 연구를 지원할 수 있게 되었습니다."라고 ATLAS 디렉터 워루나 세네비라트네 박사는 말합니다. "통합 공정 내 검사 시스템과 결함 탐지용 머신러닝 알고리즘으로 실시간 품질 관리가 가능합니다."

미크로삼에 따르면 프리프레그 슬리팅 장비는 단일 공정으로 단방향(UD) 열경화성 및 열가소성 프리프레그 테이프를 슬리팅하고 다중 스테이션 순회 와인더에 리와인딩합니다. 이 장비는 최대 폭 24.5인치(600mm) 모재 프리프레그 스풀에서 0.25-0.5인치(6.35-12.7mm) 폭으로 슬리팅해 AFP용 스풀에 감을 수 있습니다. 또한 3-6인치(75-150mm) 폭 테이프로 슬리팅해 자동 테이프 적층(ATL) 공정에 직접 사용할 수 있는 스풀에도 감을 수 있다고 보고되었습니다.

미크로삼은 시장에서 가장 비용 경쟁력 있고 첨단 프리프레그 슬리팅 및 리와인딩 유닛 중 하나를 제공한다고 말합니다. 이 유닛들은 고객이 슬리팅 및 리와인딩된 프리프레그 테이프의 수량과 유형에 유연성을 요구하는 작업에 이상적이라고 합니다. 이 머신은 NIAR의 연구 목표를 다음과 같은 주요 이점으로 지원합니다:

• 유연성: 광폭에서 협폭 테이프 슬리팅, 한 번에 최대 8개 스풀 또는 팬케이크 카세트 준비;
• 효과성: 소재별 최대 분속 60미터 선속;
• 인라인 스플라이싱: 프리프레그 테이프 스플라이싱으로 대형 스풀 패키지 준비에 이상적;
• 미래 확장성: 8개 순회 스풀 와인딩 포지션으로 시작해 48개로 업그레이드 가능;
• 장력 제어: 슬리팅 공정 품질에 중요한 일정하고 정확한 언와인딩 보장;
• 레이저 가이드 시스템: 모재 프리프레그 스풀 정밀 위치 결정을 위한 운영자 지원;
• 자동 온라인 검사 시스템: 미크로삼 기술로 슬릿 테이프의 오류(토우 폭/두께, 꼬임, 퍼즈, 이물질, 스플라이싱) 자동 감지 후 리와인딩 전 검출;
• 품질 관리 시스템(QCS): 공정 모니터링, 추적성, 품질 개선을 위한 제어 시스템 및 센서 데이터 기록.

"연구 분야에서 AFP 유닛이 확산됨에 따라 효율적이고 확장 가능한 인하우스 슬리팅 유닛 수요가 증가했습니다."라고 미크로삼 디미타르 보그다노프스키 영업 매니저는 말합니다. "미크로삼은 고객이 프리프레그 테이프를 주문형으로 준비해 비용 절감, 품질 관리, 리드타임 및 신규 아이디어 위험 감소를 돕는 이런 유닛의 선구자입니다. 컴포지트 오토메이션과 협력해 NIAR이 복합소재 부품 제조 연구에서 더 생산적이 되도록 돕게 되어 자랑스럽습니다."