LCF PA66 wprowadza rewolucyjną innowację do komponentów dronów
W branży dronów „wyścig” w zakresie wydajności uderza w wąskie gardło. Z jednej strony rynek wymaga dłuższego czasu lotu, większej ładowności i bardziej inteligentnego omijania przeszkód; z drugiej strony gęstość energii technologii akumulatorów zbliża się do granicy. Ta sprzeczność zmusza projektantów do przeniesienia uwagi z „energii (akumulator)” na „zużycie energii (konstrukcja)”.
W przeszłości projektanci mieli tylko dwie możliwości: albo lekki, ale nieporęczny stop aluminium (CNC), albo niezwykle lekkie, ale drogie i trudne do kształtowania termoutwardzalne włókno węglowe. Jednakże pojawienie się kompozytu LCF PA66 (nylon 66 wzmocniony długimi włóknami węglowymi) nie jest jedynie „opcją środkową”, ale raczej wprowadzonym jako zupełnie nowy „język projektowania”. To na nowo definiuje filozofię projektowania dronów, - przechodząc od tradycyjnego „montażu komponentów” do przyszłej „integracji organicznej”.
LCF PA66: Substytucja materiału
Pierwszym etapem zastosowania drona jest „substytucja materiału”. Projektanci zastępują aluminiowe części CNC lub elementy z włókna szklanego LCF PA66, aby uzyskać bezpośrednie korzyści w postaci redukcji masy.
Największą zaletą LCF PA66 jest nie tylko jego „lekkość” i „wytrzymałość”, ale raczej jego integracja z procesem formowania wtryskowego (LFT-G), co zapewnia mu niemal nieograniczoną elastyczność geometryczną. Uwalnia to inżynierów w procesie projektowania.
Projekt „kości ptaka” staje się możliwy:Tradycyjne ramię z rurki aluminiowej CNC to rura pełna lub pusta w środku- o równym przekroju. Jednakże LCF PA66 można zaprojektować przy użyciu oprogramowania do optymalizacji topologii. Jego ostateczna forma bardziej przypomina szkielet ptaka. - Materiały są gęste w kluczowych-punktach przenoszących naprężenia (takich jak podstawa silnika i punkty połączeń korpusu), natomiast-obszary nienaprężone są delikatnie „wycinane” i uzupełniane wyjątkowo cienkimi żebrami wzmacniającymi. Taka konstrukcja o „zmiennym-przekroju poprzecznym, ramie wewnętrznej i cienkościennych-samach jest poza zasięgiem CNC ze stopu aluminium. Osiąga „maksymalną redukcję masy przy zachowaniu tej samej sztywności”.
Kadłub w stylu egzoszkieletu-:Egzoszkielet łączy „skórę”, „szkielet” i „ochronę” w jedno. LCF PA66 może również osiągnąć tę konstrukcję „egzoszkieletu”. Projektanci mogą jednocześnie wykorzystać górną i dolną skorupę drona jako główną-konstrukcję nośną. Ta konstrukcja typu „skorupa jako rama” eliminuje wewnętrzne metalowe płyty wzmacniające, czyniąc każdą część częścią-konstrukcji nośnej, co pozwala osiągnąć maksymalną wydajność konstrukcyjną.
Rewolucja systemowa LCF Nylon 66
Drugie rewolucyjne znaczenie LCF PA66 polega na zacieraniu przez niego granicy pomiędzy „elementami konstrukcyjnymi” i „elementami funkcjonalnymi”. „Czarny szkielet” drona to nie tylko szkielet; staje się także nośnikiem systemu sensorycznego.
Dron to koszmar wibracji (silniki-o wysokiej częstotliwości + śmigła). Polimer LCF PA66 to „elastyczny, ale mocny” materiał: długie włókna węglowe (LCF) zapewniają wyjątkowo wysoką sztywność, aby wytrzymać skręcanie i zginanie o niskiej-częstotliwości (pozycja lotu); natomiast matryca PA66 zapewnia doskonałe właściwości tłumiące, które mogą pochłaniać dużą ilość mikrowibracji-o wysokiej częstotliwości- (efekt Jello). Nowość polega na tym, że projektanci zaczęli to wykorzystywać, sprawiając, że „ramiona pełnią rolę amortyzatorów”. Dzięki żywicy LCF PA66-zanieczyszczenia o wysokiej częstotliwości w układzie sterowania lotem (IMU) i przegubach Cardana są pochłaniane przez „kości” u źródła, co umożliwia dronowi zmniejszenie lub nawet wyeliminowanie ciężkich gumowych kulek tłumiących używanych do amortyzacji wstrząsów, co pozwala na kolejną rundę redukcji masy i uproszczenia systemu.
LCF PA66: Transformacja prowadzenia
Kompozyt LCF PA66 zmienia „szybkość iteracji” w branży dronów.
Od transformacji „ręcznej” do „cyfrowej”:Tradycyjne, wysokowydajne-termoutwardzalne włókno węglowe opiera się na doświadczeniu wykwalifikowanych pracowników, co skutkuje słabą konsystencją i długimi cyklami. Jednak formowanie wtryskowe LCF PA66 to wyłącznie „produkcja cyfrowa” -, projekt jest kończony poprzez symulację na komputerze, następnie dane są wprowadzane do formy, a na koniec, za pomocą wtryskarki (sterowanie PID) osiągana jest szybka replikacja w ciągu kilku sekund.
Zwinna iteracja:Ta przewidywalna i wysoce wydajna zdolność do masowej produkcji umożliwia firmom produkującym drony powtarzalne produkty takie jak „drukowanie”. W przypadku wykrycia wad aerodynamicznych lub konstrukcyjnych inżynierowie mogą w ciągu tygodnia zmodyfikować formę lub dostosować parametry wtrysku, a już w następnym miesiącu wprowadzić na rynek ulepszony produkt. Ten model „zwinnego rozwoju” oparty na granulacie tworzywa sztucznego LCF PA66 przekracza wyobraźnię tradycyjnych producentów stosujących cięcie CNC lub formowanie termoutwardzalne.
Żywica nylonowa 66 wzmocniona długimi włóknami węglowymi (LCF PA66) nie jest bynajmniej tylko „lżejszym tworzywem sztucznym” lub „tańszym włóknem węglowym”. Jest to „medium projektowe”, które daje dronom możliwość „struktury biologicznej”, efektywność „integracji systemów” i szybkość „zwinnej iteracji”.
Patrząc w przyszłość, kiedy czujniki piezoelektryczne zostaną osadzone w materiale LCF PA66, aby umożliwić jego „szkieletowi” wykrywanie naprężeń w czasie rzeczywistym; kiedy zostanie połączony z przewodzącymi polimerami, aby jego „szkielet” stał się częścią obwodu -, wtedy te drony nie będą już zimnymi maszynami, ale prawdziwym „latającym robotem”.
Skontaktuj się z nami, aby uzyskać wycenę
