Conventioneel vezelwikkelen versus robotisch wikkelen

Traditionele vezelwikkeling

VezelwikkelingVezelwikkeltechnologie wordt voornamelijk gebruikt voor de productie van holle, ronde of prismatische componenten zoals buizen en tanks. Dit wordt bereikt door een continue bundel vezels op een roterende doorn te wikkelen met behulp van een speciale wikkelmachine. Vezelwikkelcomponenten worden veelvuldig gebruikt in de lucht- en ruimtevaart, de energiesector en de consumentengoederenindustrie.

Doorlopende vezelbundels worden via een vezeltransportbandsysteem naar een filamentwikkelmachine gevoerd, waar ze in een vooraf bepaald, herhalend geometrisch patroon op een doorn worden gewikkeld. De positie van de bundels wordt geleid door een vezeltransportbandkop die is bevestigd aan een verwijderbare drager op de filamentwikkelmachine.

Robotisch wikkelen

De komst van industriële robotica heeft nieuwe wikkelmethoden mogelijk gemaakt. Bij deze methoden worden de vezels uitgetrokken door middel van translatie van devezelgeleiderrond een keerpunt of door rotatie van een doorn rond meerdere assen, in plaats van de traditionele methode waarbij slechts rond één as wordt geroteerd.

Conventionele classificatie van wikkelingen

• Perifere wikkeling: de filamenten worden rond de omtrek van het gereedschap gewikkeld.
• Kruiswikkeling: de filamenten worden tussen de openingen in het gereedschap gewikkeld.
  • Enkelassige kruiswikkeling
  • Enkelassige omtrekwikkeling
  • Meerassige kruiswikkeling
  • Meerassige kruiswikkeling

Traditioneel vezelwikkelen versus robotisch wikkelen

TraditioneelvezelwikkelingHet is een vrij gangbaar vormproces dat beperkt is tot axiaal symmetrische vormen zoals buizen, pijpen of drukvaten. Een twee-assige wikkelmachine is de eenvoudigste productie-opstelling, waarbij de rotatie van de doorn en de zijwaartse beweging van de transportband worden geregeld, waardoor deze alleen versterkte buizen en pijpen kan produceren. Daarnaast is de conventionele vier-assige machine een universele wikkelmachine die ook geschikt is voor de productie van drukvaten.

Robotgestuurd wikkelen wordt voornamelijk gebruikt voor geavanceerde toepassingen en is zeer geschikt voor tapewikkelen, wat resulteert in onderdelen van hogere kwaliteit. Met deze technologie is het ook mogelijk om hulphandelingen te automatiseren die voorheen handmatig werden uitgevoerd, zoals het plaatsen van doornen, het knopen en snijden van draden en het laden van met nat garen bedekte doornen in de oven.

Adoptietrends

Het gebruik van robotgestuurd wikkelen voorde productie van composietenDe blikjesindustrie blijft veelbelovend. Een overkoepelende trend is de toepassing van geautomatiseerde en geïntegreerde industriële cellen en productielijnen voor de productie van composietblikjes, waardoor een complete kant-en-klare oplossing voor de productie ontstaat. Een andere technologische doorbraak zou de hybridisatie van vezels met andere processen kunnen zijn, zoals 3D-printen met continue vezels en geautomatiseerde vezelplaatsing, waarmee vezels snel, nauwkeurig en vrijwel zonder afval op de juiste plaatsen kunnen worden aangebracht.