KUKA 로봇이 Compositence의 특허받은 CFRP 제조 공정을 지원하다

경량 구조는 오랜 세월 동안 대세였으며, 단지 자동차 산업에만 해당하는 것은 아닙니다. 차체 또는 차량 구성요소의 중량이 감소하면 에너지 소비를 낮추며, 이에 따라 이산화탄소(CO2) 배출 또한 감소합니다.

따라서 자동차 제조업체와 자동차 공급업체 모두 지속적으로 경량 구조의 새로운 기술을 개발합니다. 탄소 복합재료는 현재 기술적으로 가장 많이 개발된 대안으로 간주됩니다. 독일 슈바벤 지역의 레옹베르크(Leonberg)에 있는 Compositence GmbH는 탄소 복합재료의 생산을 위한 하나의 공정을 개발했습니다. 이 공정은 통상적인 반제품 제조의 필요성을 없앴을 뿐만 아니라 트리밍 또한 최소한으로 줄였습니다.

KUKA KR 150 R3700 K ultra 로봇이 섬유를 꾸준히 안정되게 높은 품질로 평면 헤드에 공급해 줍니다. 특허받은 Compositence의 제조 공정은 자동차 산업뿐만 아니라 상용차, 항공 우주 및 풍력 발전 시설 생산에도 상당한 이점을 제공합니다.


로봇 기반의 공정은 특히 표면적이 큰 부품을 생산할 때 생산성을 크게 향상합니다

마르쿠스 티센(Markus Thiessen), Compositence 영업 및 마케팅 책임자

CFRP 부품의 높은 생산 비용

탄소섬유 강화 플라스틱(CFRP) 소재 부품은 여전히 주로 수작업으로 제조하므로 시재료 및 심한 트리밍으로 인해 많은 재료 비용이 발생하며 공정 비용도 많이 발생합니다. 이는 표면적이 큰 고성능 복합재 생산의 첫 번째 단계가 이른바 조방(roving)이라고 부르는 탄소 섬유로 만든 반제품 제조이기 때문입니다. 이것은 표준 폭과 표준 섬유 방향으로 제공됩니다. 그런 다음 반제품을 절단하고 포개어 결합함으로써 부품을 생산합니다. 이 작업은 일반적으로 수작업으로 수행합니다. 
KUKA KR QUANTEC ultra가 Compositence GmbH에서 섬유를 꾸준히 공급합니다. 

KUKA 솔루션으로 경량 구조에 대한 가능성을 높이다

KUKA KR 150 R3700 K ultra 로봇이 조방사(roving) 또는 열가소성 테이프를 매우 빠른 속도로 크릴(creel)에서 평면 헤드로 이어지는 공급장치로 빼내는 동안 일관되게 높은 품질을 보장합니다. 이 솔루션은 재료 사용을 최소화하면서 일관된 고품질을 보장하며, 이와 동시에 부하에 맞는 설계 구조로 인해 경량 구조의 잠재력을 높입니다. 최적의 섬유 구조로 부품이 더 가벼워지며, 이에 따라 장점이 더욱 극대화됩니다. 또한, 섬유가 입체적으로 직접 적용될 수 있으므로 성형의 새로운 가능성이 열립니다. 
로봇이 매우 빠른 속도와 높은 품질로 부품을 탄소 섬유로 직접 덮습니다.

높은 가반하중에서도 뛰어난 정확도와 탁월한 효율성

KUKA KR 150 R3700 K ultra는 높은 가반하중 범위에서도 최대 25% 단축된 사이클 시간, 빠른 가속도, 최고의 경로 정밀도 및 탁월한 에너지 효율성을 제공합니다. 자체 무게가 1,215kg에 지나지 않으며 150kg의 가반하중에서 3,700mm의 넓은 작동 범위를 지닌 KR 150 R3700 ultra K는 0.06mm 미만의 탁월한 위치 반복 정밀도를 구현합니다. Compositence에서 이 로봇은 이동 가능한 회전 테이블과 함께 사용됩니다. 로봇 제어는 상위 PLC 제어 시스템으로 실행합니다.

생산성 향상이 이득이 되다

로봇 기반의 공정은 특히 표면적이 큰 부품을 생산할 때 생산성을 크게 향상합니다 Compositence의 공정은 그와 반대로 트리밍 낭비가 거의 없도록 탄소 섬유에서 부품을 직접 배열할 수 있습니다. Compositence의 이 결정은 이미 가치가 있었습니다. 열가소성 테이프에 대한 새로운 개발 또한 많은 관심을 불러 일으켰으며, 이미 여러 고객에게 판매될 수 있었습니다. 또한, 이 시스템은 대체 섬유 소재에 맞게 조정되고, 부품별 요구사항에 맞게 최적화됩니다. 
 

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