Collaboration placement de fibres automatisé fabrication de structures en composites

 

Wenfang Xie

Université Concordia

 

Domaine : techniques, mesures et systèmes

Programme projet de recherche en équipe

Concours 2014-2015

En raison de leur légèreté, rigidité élevée, et haute résistance, les composites ont trouvé de plus en plus d'applications dans de nombreux domaines tels que l'aérospatiale, l'automobile, les éoliennes, les infrastructures civiles, etc. Les structures composites sont couramment fabriquées à l'aide de méthodes de travail coûteuses en termes de personnel et de temps. L'avènement de machines à placement de fibres automatisées (PFA) ont apporté une amélioration significative dans la fabrication de composites en termes de vitesse de dépôt des matériaux, de réduction des déchets, etc.

Pour les pièces fabriquées par une AFP unique, les formes sont généralement peu profondes, telles que des coques ou des tubes. Pour certaines applications, les formes de structure (pales de ventilateurs des moteurs à réaction) sont cependant plus complexes. Pour être capable de gérer des structures avec cette complexité, il est nécessaire d'augmenter le nombre de degrés de liberté (DDL) de la machine, c'est-à-dire créer un système robotisé dédié.

L'objectif de ce projet est de construire une cellule de travail intégrée de fabrication en installant la broche classiquement utilisée avec les PFA sur une hexapode à 6 DDL pour tenir le mandrin de fabrication. Cette cellule de travail, complétée par un robot sériel, mime les deux mains de l'homme avec la dextérité nécessaire au drapage de la fibre sur la forme requise ou le mandrin avec un contour complexe. Les résultats de la recherche fourniront une importante valeur ajoutée sur les processus de fabrication existants et permettront de produire des pièces avec des géométries complexes.