Braided composites for aircraft fuselage frames

点击翻译按钮获取中文摘要

Today's aircrafts are built using strong and lightweight composite materials. Current manufacturing techniques are mostly limited to labor intensive layer-by-layer deposition of polymer pre-impregnated plies followed by polymer cure in an expensive autoclave cure. Aerospace industry is looking to reduce the costs for fabricating composite structural components. Manufacturing of load-bearing structure in the aerospace industry is a challenge that Polytechnique Montreal, Centre technologique en aérospatiale (CTA) and Center for Textile Technologies (GCTTG) decided to address using novel technologies in partnership with Bombardier Aerostructure and Engineering Services (BAES). This project aims at developing a process to manufacture composite aircraft fuselage frames using tailored automated braiding technologies and structural infusion molding process. This project will define the design envelope for aircraft fuselage frames, model braided textile architectures, develop the braiding technology, develop the out-of-autoclave infusion technology, produce braided C-frame demonstrators and evaluate the costs. The project proposal on braided C-frame manufacturing will train highly qualified personnel at both the university and college level. It will also create great knowledge transfer opportunities between academia and industry. The outcomes will be highly beneficial to BAES and Canada by helping to produce cheaper, safer, lighter and greener aircrafts. Les aéronefs d'aujourd'hui sont fabriqués avec des matériaux composites légers et solides. Toutefois, les techniques de fabrication actuelles sont pour la plupart limitées au dépôt manuel, couche par couche, de tissus pré-imprégnés de polymère dans des moules, suivi d'une polymérisation dans un autoclave. Cette technique de fabrication est coûteuse en plus de mobiliser une main-d'oeuvre qualifiée importante. L'industrie aérospatiale cherche à réduire les coûts de fabrication des composantes structurelles en composites. La fabrication de structures aérospatiales primaires est un défi que les équipes de Polytechnique Montréal, du Centre technologique en aérospatiale (CTA) et du Groupe centre de technologies textiles (GCTTG), ont décidé de relever en partenariat avec Bombardier Aérostructures et Services d'Ingénierie (BASI). Ce projet vise le développement d'un procédé de fabrication de cadre de fuselage d'avion à partir de préformes tressées automatiquement par un robot et moulées par infusion structurelle. Ce projet traitera particulièrement les éléments de conception de raidisseurs en C, la modélisation des tresses, le tressage automatisé, le moulage des tresses par infusion, la fabrication de démonstrateurs, et l'analyse des coûts. Durant ce projet, du personnel hautement qualifié sera formé au collège et à l'université. Il y aura transfert de connaissances de l'académique à l'industrie, et vice-versa. Cette collaboration sera bénéfique pour BASI et le Canada puisqu'il permettra la production d'avions plus verts, économiques, sécuritaires et légers.