미크로샘, 금형 없는 다중 로봇 시스템으로 열가소성 복합재 자동 생산 개시

미크로샘(마케도니아 프릴레프)은 금형이나 툴 없이 열가소성 복합재를 제조하는 자동화 공정을 도입했습니다. 미크로샘, 제너럴 아토믹스 에어로노티컬 시스템즈(GA-ASI, 캘리포니아주 샌디에이고), 컴포지트 오토메이션 LLC(플로리다주 케이프 코럴) 간 연구 프로젝트로 열가소성 수지의 툴리스 인시투 통합이 구현되었습니다.

미크로샘은 자동 섬유 배치(AFP)와 자동 테이프 적층(ATL)용 첨단 시스템을 사용하여 탠덤으로 작동하는 이중 로봇 통합 제조 셀을 만들었습니다: 한 로봇은 열가소성 단방향(UD) 테이프를 적층하고, 다른 로봇은 배치 헤드 반대편에서 툴 역할을 합니다. 로봇의 움직임은 여러 층에 걸쳐 공간적 3D 인시투 통합을 얻기 위해 정밀하고 조화롭게 이루어진다고 합니다.

시스템은 미크로플레이스(MikroPlace, 미크로샘의 시뮬레이션, 제어, 자동화 소프트웨어)와 미크로오토메이트(MikroAutomate, 여러 로봇이 단일 셀로 작동하여 복합재 부품을 생산하게 하는 소프트웨어)와 통합되었습니다. 이 통합으로 미크로샘은 오토클레이브 추가 필요 없이 3D 복합재 부품 생산의 기술적 과제를 극복했다고 말합니다. 공간에 배치된 소재는 원하는 최종 형상에 따라 한쪽 또는 양쪽 끝의 금속 프레임으로 고정될 수 있습니다. 이 열가소성 탄소섬유 3D 프린팅 적용은 새 만드렐이나 툴 제작이 항상 가능하지 않거나, 복잡하거나 특수한 적용 분야에서 유연성이 요구되는 항공우주 및 해양 산업을 겨냥합니다. 미크로샘에 따르면 현재 고객에는 1차 항공우주 공급업체가 포함됩니다.

특허 출원 중인 다중 로봇 3D 프린팅 시스템은 미크로샘이 지난 몇 년간 인시투 통합 열가소성 부품 생산에서 이룬 발전을 활용합니다. 미크로샘의 AFP 및 ATL 시스템에는 정밀한 온도 및 각도 제어 기능이 있는 레이저 가열 소스와 열 모델을 이용한 폐루프 피드백이 포함됩니다. 또 다른 특징은 개방형 3D 형상과 파이프, 용기 같은 폐쇄형 만드렐 표면에서 양방향 및 단방향 배치가 가능한 다중 소재 AFP 헤드입니다. 간단한 스풀 교체와 레이저를 적외선 가열 소스로 교체하여 단일 AFP 헤드에서 소재와 기술을 전환하는 데 걸리는 시간을 단축한다고 합니다.

이 기술은 JEC World 2019에서 강조되었습니다.