Honeycomb Potting - Llenado automatizado de estructuras de panal para interiores de aeronaves

La rentabilidad es también la máxima prioridad en la industria de la aviación. Para que los aviones vayan de A a B de forma económica, tienen que ser lo más ligeros posible, es decir, que consuman menos combustible. Las aerolíneas ahorran dinero y al mismo tiempo se reduce el impacto ambiental.

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A pesar de su bajo peso, los componentes de las aeronaves deben cumplir altos requisitos de seguridad y estabilidad. Y liviano a menudo significa delgado y no estable. Y aquí es donde entran en juego la construcción ligera y el potting en estructuras de panal. Los paneles de panal" o "paneles sándwich con un núcleo de panal" se utilizan en las cabinas de los aviones. Son indispensables, por ejemplo, para el equipamiento de interiores. Se utilizan en las paredes laterales, tabiques, compartimentos de equipaje y suelos, pero también en el exterior de las turbinas.

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Los paneles son estructuras ligeras que no son pesadas, pero sí flexibles en su estado original. Para el refuerzo estructural o para obtener uniones estables, los panales se rellenan con rellenos de núcleo. Se aplican requisitos estrictos a estos llamados "rellenos de núcleo", especialmente en lo que respecta a la protección contra incendios. Y, por supuesto, deben ser lo más ligeros posible. Las pastas tienen una baja densidad y contienen rellenos microfinos, como esferas de vidrio huecas, para reducir el peso. Las bombas dosificadoras basadas en el principio de pistón sin fin, como las de la gama de ViscoTec, han demostrado su eficacia para dosificar las complejas llenadoras de núcleos. Estas bombas procesan fluidos y pastas con especial cuidado y bajo corte.

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Solo cuando los paneles están llenos, se pueden procesar sin dañarlos, por ejemplo, cortarlos a medida. Solo entonces exhiben las propiedades requeridas. Al llenar los panales, se hace una distinción entre potting de panal y potting de inserción. En el encapsulado de inserción, los panales se llenan solo de forma selectiva, para la posterior fijación de los componentes. Además, el adhesivo utilizado difiere de los materiales utilizados para las macetas de nido de abeja.

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Problemas con el procesamiento manual de rellenos de núcleo

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Hasta ahora, el relleno de los paneles de panal se ha realizado principalmente de forma manual. Esto conduce a un aumento de los costos de mano de obra y materiales: en el caso de materiales de 2 componentes, ambos componentes deben mezclarse. El operador pesa una parte de cada componente de acuerdo con la proporción de mezcla especificada y luego amasa los dos componentes juntos como una masa, hasta obtener una mezcla ópticamente homogénea. Por un lado, esto lleva mucho tiempo. Por otro lado, no es posible obtener una calidad de mezcla constante de esta manera. Esto puede diferir de un operador a otro.

Cuando se trata de llenar los panales, el operador coloca una plantilla en el panel de panal y llena las áreas abiertas. Para ello, presiona el material, que antes se tomaba manualmente del contenedor de entrega, en los núcleos de panal. Alternativamente, cubre con cinta adhesiva las áreas que no se van a llenar.

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Por lo tanto, ambos procesos, la mezcla del material y el llenado de los panales, requieren mucho tiempo. Y otro aspecto nada desdeñable: en ambos casos, el operador está en contacto directo con los materiales, ¡algunos de los cuales son perjudiciales para su salud!

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Hay varios requisitos de calidad para el llenado: Los peines deben estar completamente llenos. No debe haber estallidos de panal. Y solo se debe llenar un área definida. No hay que subestimar el origen de los errores en el enmascaramiento manual con cinta adhesiva. Es rápido aplicar muy poca o demasiada cinta. En general, la calidad depende en gran medida de los operadores y no es consistente. Y: Los clientes a veces requieren grandes cantidades, ya que los panales se utilizan en una amplia variedad de áreas en la aeronave y en grandes cantidades, como ya se ha descrito. Esto requiere una gran cantidad de mano de obra.

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Encapsulado automatizado de panal para procesos optimizados

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El remedio es el llenado automatizado de los paneles con sistemas de dosificado especialmente desarrollados y boquillas de llenado conectadas a un robot o sistema de gantry. Con el llenado automatizado, el resultado es más uniforme, los panales se llenan perfecta y limpiamente. Y se ahorra una gran cantidad de material en comparación con la aplicación manual.

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Esencialmente, se necesitan tres componentes diferentes para un proceso automatizado de encapsulado en panal:

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1. Equipo dispensador:

Dependiendo del material a dispensar, se debe seleccionar un dosificador de 1 o 2 componentes. En el caso de los materiales de 2 componentes, es importante que el dispensador pueda manejar proporciones de mezcla extremas. Además, dependiendo del tamaño del contenedor, también se requieren diferentes sistemas de dispensación. Tanto para los dosificadores como para los sistemas de extracción se aplica lo siguiente: La manipulación cuidadosa del material gracias a las esferas huecas, como relleno en los rellenos de núcleo, es un requisito previo absoluto. Además, ambos sistemas deben ser adecuados para materiales altamente viscosos.

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2. Sistema de manipulación:

Aquí hay que distinguir si el proceso es semiautomático o totalmente automático. Los procesos semiautomáticos pueden cubrirse por completo con especialistas en tecnología de dosificado como ViscoTec. Para procesos totalmente automáticos, es extremadamente importante una buena cooperación entre el fabricante de la tecnología de dosificado y un integrador.

‍– Sistema semiautomático: El dosificador para la aplicación de la masilla está acoplado a un sistema de manipulación que se guía a mano. Esto se traduce en numerosas ventajas: el trabajo del operario se hace mucho más fácil; ya no hay ningún contacto material directo; Y el llenado de los panales puede tener lugar mucho más rápido. Con materiales de 2 componentes, el sistema de dosificado se encarga de la mezcla de los componentes. El resultado es una mezcla repetible y precisa del material. Esta aplicación precisa y exacta ahorra material.

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Sin embargo, todavía se requiere un operador. El factor "humano" del error aún permanece. Además, el tamaño máximo de los componentes está limitado por la envergadura máxima del operador.

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– Sistema totalmente automático: En el encapsulado de panal totalmente automatizado, el dispensador está conectado a un robot. Esto significa que el llenado de las estructuras de panal es aún más rápido y eficiente que con el proceso semiautomático. El llenado se puede programar con precisión para la aplicación particular. El radio de movimiento del brazo del robot se puede adaptar al tamaño del componente. Y el operador solo es responsable de operar el sistema y cambiar los contenedores. Los mayores costos de inversión de esta variante suelen amortizarse al cabo de un periodo de tiempo notablemente corto gracias a una mayor producción, menores costos y menos desperdicio de material.

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3. Boquilla:

Aunque es el componente más pequeño, la boquilla es crucial para un llenado óptimo del panal. La nitidez de los bordes, el grado de relleno y la geometría dependen de ello. El diseño de la boquilla es responsable de evitar el estallido del panal. Este error se produce cuando se aplica demasiada presión a los panales o cuando las boquillas tienen bordes afilados. Dependiendo de los requisitos, se puede integrar un cambiador de herramientas: en las boquillas ViscoTec, la adaptación de la boquilla es posible a través de una conexión de bayoneta.

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Es posible una amplia variedad de variantes de boquillas individuales. Los expertos en tecnología de dosificación de ViscoTec discutirán con usted sus requisitos exactos para la geometría de llenado. A continuación, las boquillas se diseñan específicamente para la aplicación. La producción se lleva a cabo como una variante unidireccional en la impresión 3D o como una "variante multidireccional" como una pieza torneada / fresada.

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La experiencia lo demuestra: ¡Vale la pena el encapsulado automatizado en forma de panal!

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Simon Widderich, Business Development Aerospace, sobre el know-how de ViscoTec: "El encapsulado de panal es una aplicación con un potencial de automatización extremadamente alto. Ya empezamos a probar los primeros materiales hace varios años. Y aunque ya hemos implementado con éxito varios proyectos, seguimos probando nuevas posibilidades y materiales. Por ejemplo, ya hemos adquirido experiencia con más de 12 llenadoras de núcleo diferentes de 1 y 2 componentes, incluidas las que tienen las mayores cuotas de mercado".

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Debido a varios proyectos implementados junto con integradores, la experiencia en la aplicación también creció. Los expertos de ViscoTec saben lo que es importante y dónde se encuentran los desafíos especiales en la dosificado de los materiales. Los proyectos involucran a todas las partes interesadas. Solo cuando el fabricante de materiales, el integrador, el cliente final y el fabricante de tecnología de dosificado trabajan juntos de manera eficiente, al final surge la solución óptima para el cliente.

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