315-tons hogetemperatuur-heetpers voor de verwerking van lucht- en ruimtevaartmaterialen in Canada

De verwerking van lucht- en ruimtevaartmaterialen vereist warmpersapparatuur die een hoge vormdruk, stabiele hogetemperatuurregeling en gecontroleerde koeling kan combineren. Voor geavanceerde thermoplastische composieten en hogetemperatuurharsen zoals materialen op PEEK-basis moet de pers tijdens het verwarmen, persen, uitharden en koelen een gecontroleerd procesvenster handhaven. Continu bedrijf stelt daarnaast hoge eisen aan hydraulische stabiliteit, thermische isolatie, koelregeling en compatibiliteit met automatisering.

Voor Canadese toepassingen in de verwerking van lucht- en ruimtevaartmaterialen moet de selectie van apparatuur daarom gericht zijn op meetbare procesparameters in plaats van uitsluitend op de tonnage van de machine. Druknauwkeurigheid, verwarmingsuniformiteit, koelsnelheid, plaatafmetingen en matrijsbehandeling zijn allemaal belangrijke overwegingen.

De Canadese klant had behoefte aan één warmpers voor speciale lucht- en ruimtevaartmaterialen voor de verwerking van composietmaterialen bij hoge temperaturen. De toepassing omvatte hogetemperatuur-harssystemen en thermoplastische composietsubstraten, met als vereiste een continu bedrijf en beheersbare uithardingsomstandigheden.

De klant had de apparatuur specifiek nodig om een stabiel werkbereik bij hoge temperaturen te handhaven, voldoende vormdruk te leveren voor grote lucht- en ruimtevaartmatrijzen en gecontroleerde koeling te ondersteunen om het risico op delaminatie en luchtbellen tijdens de composietverwerking te verminderen.

Wij leverden een hydraulische warmpers van 315 ton met een onafhankelijk hydraulisch station en een verwarmings- en koelsysteem voor hoge temperaturen.

Het centrale hydraulische systeem levert een maximale druk van 315 ton en een maximale systeemdruk van 25 MPa. De pers maakt gebruik van één Ø510 mm parent-and-child-cilinder, met een gesmeed cilinderhuis en een hoogfrequent geharde zuigerstang van 45#-staal. Vier verchroomde precisiegeleidekolommen van Ø140 mm ondersteunen het zware frame met vier kolommen en drie liggers.

Voor procesregeling werkt de slede op drie selecteerbare snelheidsniveaus: 30–50 mm/s voor snelle nadering, 1–3,5 mm/s voor persen en 4–10 mm/s voor ontmallen. De onderste verwarmingsplaat is uitgerust met een hydraulische trek-drukcilinder voor het automatisch laden en lossen van de matrijs, wat koppeling met geautomatiseerde productielijnen mogelijk maakt.

Het verwarmingssysteem maakt gebruik van twee verwarmingsplaten van 1200 × 1200 mm, elk 120 mm dik, samen met twee isolatieplaten van 60 mm. Elke plaat bevat 18 Φ19,8 mm Type 310 verwarmingsbuizen met zonegestuurde temperatuurregeling. De bedrijfstemperatuur is traploos instelbaar van kamertemperatuur tot 500°C, met een totaal systeemvermogen van 180,9 kW.

Het koelsysteem omvat een industriële chiller van 10 pk (7,5 kW) en twee dubbellaagse koelwaterplaten van 60 mm. De koeling is verdeeld in twee fasen: snelle koeling boven 200°C en nauwkeurige temperatuurregeling onder 200°C. De gespecificeerde gemiddelde koelsnelheid is 1–3°C/min, met persluchtassistentie.

Na installatie meldde de klant dat de apparatuur het vereiste hogetemperatuur-werkbereik stabiel kon handhaven. De combinatie van gelaagde thermische isolatie en een onafhankelijke koelstructuur zorgde ervoor dat het uithardingsproces van het materiaal gedurende de gehele cyclus beheersbaar bleef.

De klant bevestigde ook dat de pers voldeed aan de verwerkingseisen voor speciale hogetemperatuurharsen en thermoplastische composietsubstraten, wat een stabiel, langdurig continu bedrijf ondersteunt.

Dit Canadese project toont aan dat de keuze voor een warmpers voor de lucht- en ruimtevaart gebaseerd moet zijn op de gecoördineerde regeling van druk, temperatuur, koelsnelheid en matrijsbehandeling. Met een hydraulische druk van 315 ton, traploze temperatuurregeling tot 500°C, verwarmingsplaten van 1200 × 1200 mm en een gecontroleerde koeling van 1–3°C/min, biedt het systeem een meetbare apparatuurconfiguratie voor veeleisende composietverwerkingstoepassingen in de lucht- en ruimtevaart.