Projekt C2I

08/2012-11/2012, Bratislava, Slovensko

Projektový Inžinier, Práca s: PAM-RTM, Visual Mesh, Komunikácia v Nemeckom, Anglickom, Slovenskom jazyku 

Výkon dodaný priamo u zákazníka. Vývoj technológie RTM pre výrobu uhlíkových nosníkov pre OEM Porsche.

Moje každnodenné úlohy:
  • Návrh impregnačného nástroja a spracovanie požiadaviek zákazníka.
  • Koordinovanie externých dodávateľov, konštruktérov.
  • MKP simulácia toku živice v PAM-RTM.
  • Definovanie vrstvenia laminátu.
  • Výroba prototypu

Porsche 918 Spyder - Montážny nosník

Porsche 918 Spyder je prvým športovým autom reagujúcim na klimatickú zmenu. Je to hybrid poháňaný spaľovacím a elektrickým motorom s cieľom znižovať emisie CO2. Batérie sú dobíjané aj rekuperáciou pri brzdení. Čím ľahšie auto je, tým je aj nižšia spotreba a tým menej emisií. Preto sa automobilka Porsche rozhodla použiť čo najviac dielcov z uhlíkového laminátu. Naplánovaných bolo vyrobiť symbolických 918 kusov. Pri tejto malosériovej výrobe dávalo zmysel vyrábať dielce z uhlíkového laminátu technológiou RTM. Ako projektový inžier som sa podieľal zákazke na vývoj technológie RTM pre Porsche dielce, ktorú získala firma C2I.

Montážny nosník je zostava troch dielcov vyrobených z uhlíkového laminátu. Je spojený s ostatnou čas´tou samonosnej karosérie v zadnej časti automobilu a je jej súčas´tou. Montážny nosník je platforma, na ktorú sa montujú ďalšie súčasti auta ako napríklad zadný nárazník. 

Porsche 991 CUP - Montážny nosník

Porsche 991 CUP je ďalším z modelov 911 postavený na preteky motošportu. Montážny nosník je opäť vyrobený z uhlíkového laminátu technológiou RTM. Uhlíkový laminát je známy svojou nízkou hmotnosťou pri zachovaní excelentných mechanických vlastností. Tieto vlastnosti zlepšujú jazdné vlastnosti automobilu potrebné pre úspech v súťažiach.

Vývoj technológie RTM

Optimalizácia výrobného procesu kompozitných materiálov za účelom zníženia vád v materiály a väčšieho zapojenia automatizovaných strojov je nástrojom na zlepšenie vlastností kompozitných materiálov a na zníženie výrobných nákladov. Na tieto požiadavky odpovedá výrobný postup RTM.

Technológia výroby dielcov z kompozitného materiálu RTM – Resin Transfer Moulding – impregnačné lisovanie je kontrolované vstrekovanie živice do uzavretého priestoru vyplneného výstuhou.

Návrh technológie RTM pozostáva z viacerých fáz, ktoré sa navzájom ovplyvňujú. Na základe testov tvárniteľnosti tkaniny bolo navrhnuté vrstvenie pre jednotlivé predlisky. Podľa týchto testov a požadovaného tvaru dielca bola skonštruovaná impregnačná forma.

Štúdia predformovania prototypu

RTM Nástroj

CAD-Model

RTM Nástroj

CAD-Model: spodný diel

RTM Nástroj

CAD-Model

Montážny nosník

CAD-Model: pohľad zospodu, žltý dielec vyrobený nástrojom vľavo

Mojou úlohou bol návrh vstrekovania RTM lisu pre dielce z uhlíkového laminátu. Každý návrh vstrekovania bol overovaný simuláciou v programe PAM-RTM. Po každej analýze bolo vypracované zhodnotenie výsledkov a na základe zhodnotenia je navrhnuté vstrekovanie použité, alebo je vypracovaný nový návrh vstrekovania. Takýto spôsob návrhu vstrekovania umožňuje otestovanie viacerých vstrekovacích stratégií ešte pred zahájením výroby impregnačného nástroja. Takto je možné sa vyvarovať nezvratných chýb, ktoré by mohli nastať zlým umiestnením vtokových a výtokových bodov a nástroj by bol nepoužiteľný. Na základe simulácie tiež optimalizujem polohu vtokových a výtokových bodov tak, aby bol dosiahnutý čo najkratší čas plnenia. Ďalšou optimalizáciou dokážem zamedziť vytváraniu suchých miest a dosiahnuť umiestnenie výtokového bodu mimo plochu dielca. Podľa výsledkov časov plnenia volím optimálny vstrekovací tlak. Podľa predbežných výsledkov simulácie tiež volím živicu a vstrekovaciu teplotu, od ktorej sa odvíja škálovanie rozmerov na opracovanie impregnačnej formy. Po uzavretí návrhu dochádza k spätnej väzbe na predošlú fázu konštrukcie formy a podľa návrhu je do formy zapracovaná vstrekovacia sústava. V niektorých prípadoch je nutná zmena geometrie dielca po komunikácii s vývojových oddelením Porsche. 

Simulácia toku živice

Detial na kritickú oblasť –  možné suché miesto

Komunikácia so zákazníkom

Zapracovanie zmeny otvoru

Požiadavka zákazníka

Nutná zmena nástroja

Záver

Technologická zmena výstuhy

Požiadavka dodávateľa

Nutná zmena CAD-Modelu

Záver

Výsledky projektu som s dovolením firmy C2I použil pri vypracovaní diplomovej práce. Diplomová práca pod názvom ”Vývoj technológie RTM pre uhlíkový dielec” je vďaka svojej originalite spomenutá na stránkach katedry Aplikovanej Mechaniky a Mechatroniky, Strojníckej Fakulty, Technickej Univerzity v Bratislave. Reprezentuje tak kvalitu absolventov katedry.