Като медиен спонсор на CAMX, CompositesWorld докладва за няколко нови или подобрени разработки, изложени на показ, от носители на награди CAMX и ACE, до основни лектори и интересна технология.#camx #ndi #787
Въпреки пандемията, изложителите дойдоха в Далас за повече от 130 презентации и повече от 360 изложители, които демонстрираха своите възможности и проектите, по които работят. Дни 1 и 2 бяха изпълнени с работа в мрежа, демонстрации и несравними иновации. Кредитно изображение: CW
744 дни след итерацията на CAMX 2019 изложителите и присъстващите на композитни материали най-накрая успяха да се съберат. Консенсусът беше, че тазгодишното търговско изложение имаше повече посещаемост от очакваното и че неговите визуални аспекти - като демонстрационния щанд в Composite One (Шаумбург, Иллинойс, САЩ) в центъра на залата — бяха хит след такова шоу. добре дошли.продължителна изолация.
Освен това е ясно, че производителите и инженерите на композитни материали не са бездействали след затварянето през март 2020 г. Като медиен спонсор на CAMX, CompositesWorld докладва от победителите в CAMX Award и ACE Award за някои нови или интересни технологии, представени в CAMX Show Daily. По-долу е резюме на тази работа.
Основният лектор Грегъри Улмър, изпълнителен вицепрезидент на Aerospace в Lockheed Martin (Bethesda, MD, САЩ), представи миналото и бъдещето на аерокосмическите композити в пленарна сесия на CAMX 2021, като се фокусира върху ролята на автоматизацията и цифровите нишки.
Lockeed Martin има няколко отдела – Gyrocopter, Space, Missiles и Aerospace. В рамките на авиационния отдел на Ulmer фокусът включва изтребители като F-35, хиперзвукови самолети и други технологични разработки в рамките на отдела Skunk Works на компанията. Той отбеляза важността на партньорства за успеха на компанията: „Композитите са два различни материала, които се събират, за да образуват нещо ново. Ето как Lockheed Martin се справя с партньорствата.“
Улмър обясни, че историята на композитите в Lockheed Martin Aerospace започва през 70-те години на миналия век, когато изтребителят F-16 използва 5 процента композитна структура. До 90-те години F-22 е 25 процента композит. През това време Lockheed Martin има проведе различни търговски проучвания, за да изчисли спестяванията на разходите за смекчаване на тези превозни средства и дали композитите са най-добрият вариант, каза той.
Настоящата ера на разработване на композитни материали в Lockheed Martin започна с разработването на F-35 в края на 90-те години на миналия век, а композитите съставляват около 35 процента от структурното тегло на самолета. Програмата F-35 постави началото и на автоматизирани и цифрови технологии като автоматизирано пробиване, оптична проекция, ултразвуково безразрушително изпитване (NDI), контрол на дебелината на ламината и прецизна обработка на композитни структури.
Друга област на фокус за изследванията и развитието на композитите на компанията е свързването, каза той. През последните 30 години той докладва за успех в областта с компоненти като композитни всмукателни канали на двигателя, компоненти на крилата и конструкции на фюзелажа.
Въпреки това, отбеляза той, „ползите от свързването често се размиват от предизвикателствата с голям обем процеси, проверка и валидиране.“ За програми с голям обем като F-35, Lockheed Martin също работи за разработването на роботи за закрепване за автоматизирани механични връзки.
Той също така спомена работата на компанията в разработването на метрология на структурирана светлина за композитни части за сравняване на изградени структури с техните оригинални проекти. Настоящите технологични разработки включват бързи инструменти с ниска цена; по-автоматизирани процеси, като пробиване, подрязване и закрепване; и нискоскоростно, висококачествено производство. Хиперзвуковите самолети също са област на фокус, включително работата върху керамични матрични композити (CMC) и въглерод-въглеродни композитни структури.
Това също е ново за компанията и бъдещото местоположение на фабриката се разработва в Палмдейл, Калифорния, САЩ, и ще поддържа множество бъдещи проекти, каза той. Съоръжението ще включва автоматизирано сглобяване, метрологична инспекция и обработка на материали, както и преносима автоматизация технология, както и гъвкав цех за производство с контролирана температура.
„Дигиталната трансформация на Lockheed Martin продължава“, каза той, позволявайки на компанията да се съсредоточи върху гъвкавостта и отзивчивостта на клиентите, вникването в работата и предсказуемостта и цялостната конкурентоспособност на пазара.
„Композитите ще продължат да бъдат ключов аерокосмически материал за бъдещи проекти“, заключи той, „необходими за непрекъснато развитие на материалите и процесите за постигане на тази цел.“
Кен Хък, директор продуктово развитие в TrinityRail, получи наградата за цялостна сила (вляво). Наградата за ненадмината иновация отиде при Mitsubishi Chemical Advanced Materials (вдясно). Кредит на изображението: CW
CAMX 2021 официално стартира вчера с пленарна сесия, която включваше обявяването на победителите в наградите CAMX. Има две награди CAMX, едната се нарича Награда за обща сила, а другата се нарича Награда за несравними иновации. Номинираните тази година са много разнообразни, обхващащи различни крайни пазари, приложения, материали и процеси.
Получателят на наградата за цялостна здравина пътува до TrinityRail (Далас, Тексас, САЩ) за първия композитен първичен товарен под на компанията, разработен за нейния хладилен кухненски вагон. Разработен в сътрудничество с Composite Applications Group (CAG, McDonald, TN, САЩ), Wabash National (Lafayette, IN, USA) и Structural Composites (Melbourne, FL, USA), ламинираните подови настилки заместват традиционната изцяло стоманена конструкция и намаляват теглото на вагоните с 4500 lbs. Дизайнът също така позволи на TrinityRail да иновира вторичните подове за лесно транспортиране на замразена храна или пресни продукти.
Кен Хък, директор за продуктово развитие в TrinityRail, прие наградата и благодари на партньорите на TrinityRail в композитната индустрия за тяхната помощ с проекта. Той също така описа композитните подове като „нова ера на композитните материали за железопътната индустрия“. Той също така отбеляза, че TrinityRail работи върху други композитни структури за други железопътни приложения. „Скоро ще имаме още вълнуващи неща, които да ви покажем“, каза той.
Наградата за несравними иновации отиде при Mitsubishi Chemical Advanced Materials (Меса, Аризона, САЩ) за нейната работа, озаглавена „Големообемни структурни въглеродни влакна, подсилени с инжекционно формовани ETP композити“. Записите се фокусираха върху новия шприцован материал на Mitsubishi KyronMAX от въглеродни влакна/найлон с устойчивост на опън якост над 50 000 psi/345 MPa. Mitsubishi описва KyronMAX като най-здравия материал за формоване под налягане в света и казва, че представянето на KyronMAX се дължи на разработването от компанията на технология за оразмеряване, която позволява на подсилванията с къси влакна да показват механичните свойства на дългите влакна (>1 mm). Въведен в Jeep Wrangler и Jeep Gladiator от МОЯТА 2021 г., материалът се използва за формоване на скобата на приемника, която прикрепя покрива към автомобила.
На CAMX 2021 Грегъри Хей, директор Производство на добавки в Airtech International (Хънтингтън Бийч, Калифорния, САЩ) очерта скорошната стратегия на Airtech за използване на производството на добавки за навлизане на пазара на смоли и инструменти за CW. Airtech използва Thermwood (Dell, IN, САЩ) LSAM широкоформатни машини за производство на добавки за предоставяне на услуги за инструменти преди удара на пандемията. Първата система беше инсталирана и работеща в отдела за потребителски инженерни продукти на компанията в Спрингфийлд, Тенеси, САЩ, а втората система беше инсталирана в съоръжението на Airtech в Люксембург.
Хей каза, че разширяването е част от двупосочната стратегия на Airtech в адитивното производство. Първият и най-важен аспект е разработването на системи от термопластични смоли, специално проектирани за 3D печат на форми и инструменти. Вторият аспект, услугите за производство на форми, е фасилитаторът от първия аспект.
„Смятаме, че трябва да придвижим пазара напред, за да подкрепим приемането и сертифицирането на форми и смоли за 3D печат“, каза Хей. „Освен това, успехът на нашите клиенти с инструменти и смоли с тези нови решения е от решаващо значение, така че ние вървим към страхотно дължини за валидиране на смоли и готови инструменти. Като печатаме всеки ден, ние сме по-способни да ни подкрепим с водещи в индустрията материали и клиенти с технология за процеси и да ни помогнем да идентифицираме нови решения, които да разработим за пазара.“
Текущата линия от печатни материали на Airtech (на снимката по-долу) включва Dahltram S-150CF ABS, Dahltram C-250CF и C-250GF поликарбонат и Dahltram I-350CF PEI. Това също включва две пречистващи съединения, Dahlpram 009 и Dahlpram SP209. В допълнение, Хей каза, че компанията се занимава с разработване на нови продукти и оценява смоли за приложения с висока температура и нисък CTE. Airtech също провежда обширни тестове на материали, за да изгради база данни с механични свойства на печата. Airtech също така идентифицира подходящи възстановителни материали и непрекъснато тества съвместими контактни материали и системи от термореактивна смола. В допълнение към тази база данни, глобалният екип проведе обширни тестове на тези системи от смола за крайни инструменти за инструменти чрез обширно тестване на цикъла на автоклав и производство на части.
Компанията изложи на CAMX инструмент, произведен от CEAD (Делфт, Холандия) с помощта на една от нейните смоли, и друг инструмент, отпечатан от Titan Robotics (Колорадо Спрингс, Колорадо, САЩ) (виж по-горе). И двата са изградени с Dahltram C-250CF .Airtech се ангажира да направи тези материали независими от машината и подходящи за всякакъв широкомащабен 3D печат.
На изложението Massivit 3D (Лорд, Израел) демонстрира своята система за 3D печат Massivit за производство на инструменти за бърз 3D печат за производство на композитни части.
Целта, казва Джеф Фрийман от Massivit 3D, е бързото производство на инструментална екипировка — завършената инструментална екипировка се отчита за седмица или по-малко, в сравнение със седмици за традиционните инструменти. Използвайки технологията за печатане с гел за дозиране (GSP) на Massivit, системата отпечатва куха форма ” с помощта на UV-втвърдяващ се термореактивен гел на акрилна основа. Материалът е водоразрушим – неразтворим във вода, така че материалът не замърсява водата. Формата на корпуса се пълни с течен епоксид, след което цялата структура се изпича, за да се втвърди, и след това се потапя във вода, което води до падане на акрилната обвивка. Твърди се, че получената форма е изотропна, издръжлива, здрава форма със свойства, които позволяват ръчно полагане на композитни части. Според Massivit 3D се извършва научноизследователска и развойна дейност на материала получен епоксиден материал за формоване, включително добавяне на влакна или други подсилвания или пълнители за намаляване на теглото или увеличаване на производителността за различни приложения.
Системата Massivit може също така да отпечата водонепропускливи вътрешни дорници за производство на кухи, тръбни композитни части със сложна геометрия. Вътрешният дорник се отпечатва, след което, след като композитният компонент е поставен, той се разгражда чрез потапяне във вода, оставяйки крайната част. Компанията показа тестова машина на изложението с демонстрационен монтаж на седалка и кухи тръбни компоненти. Massivit планира да започне да продава машините през първото тримесечие на 2022 г. Системата, която е изложена в момента, има възможност за температура до 120°C (250°F ) и целта е да се пусне система до 180°C.
Настоящите целеви области на приложение включват медицински и автомобилни компоненти и Фрийман отбеляза, че компонентите от аерокосмически клас може да станат възможни в близко бъдеще.
(Вляво) Насочващи лопатки за изход, (горе вдясно) ограничаване и (горе и долу) фюзелаж на дрон. Кредит за изображение: CW
A&P Technology (Синсинати, Охайо, САЩ) визуализира набор от проекти, включително направляващи лопатки за изход на авиационни двигатели, фюзелаж на дронове, тунелно покритие на Chevrolet Corvette 2021 г. и ограничаване на реактивните двигатели за малък бизнес. Изходните направляващи лопатки, използвани за насочване на въздушния поток, са тъкани въглеродни влакна със система от закалена епоксидна смола (PR520), произведена от RTM. A&P каза, че това е продукт по поръчка и е разработен съвместно. Корпусът на дрона на UAV е интегрално изтъкан и обработен чрез инфузия. Около 4,5 метра, той прилага разгънат теглич, както естетически приятен, така и защото се казва, че влакната лежат по-плоско; това допринася за по-гладка аеродинамична повърхност. В краищата на тунела се използва QISO материал на A&P и нарязани влакна. Пултрудираните части имат персонализирани ширини, за да се избегнат материални отпадъци. И накрая, за търговската част, произведена за самолета FJ44-4 Cessna, ограничителят има QISO- тип конструкция с профилирана тъкан, която е лесна за увиване и намалява отпадъците. RTM е методът на обработка.
Основният фокус на Re:Build Manufacturing (Фрамингам, Масачузетс, САЩ) е да върне производството обратно в Съединените щати. Състои се от портфолио от компании – включително наскоро придобитата Oribi Manufacturing (Сити, Колорадо, САЩ), Cutting Dynamics Inc. .(CDI, Avon, Охайо, САЩ) и Composite Resources (Rock Hill, SC, САЩ) – обхващащи цялата верига на доставки от проектирането до производството и сглобяването и внася холистичен подход към композитите; Re:Build използва термореактивни, термопластични, въглеродни, стъклени и естествени влакна за различни приложения. В допълнение, компанията заяви, че е придобила множество екипи за инженерни услуги, като в тях работят повече от 200 инженери, за да проектират продукти и процеси, които ще направят все по-възможно възстановяване на модерното производство в Съединените щати. Re:Build представи своята група Advanced Materials изключително на CAMX.
Temper Inc. (Cedar Springs, Mich., САЩ) показва пример за своя инструмент Smart Susceptor, изработен от метална сплав, която осигурява ефективно, равномерно индукционно нагряване при големи разстояния и 3D геометрии, като същевременно има присъща температура на Кюри, при която нагряването ще спре. Зоните под температурата, като сложни ъгли или зоната между кожата и връвта, ще продължат да се нагряват, докато се достигне температурата на Кюри. Temper показа демонстрационен инструмент за направена облегалка на автомобилна седалка 18" x 26". използвайки нарязано фибростъкло/PPS съединение в подходящ метален инструмент и направено с Boeing, Ford Motor Company и Виктория Стас провежда програмата IACMI.Temper също така показа демонстрационна секция с ширина 8 фута и дължина 22 фута на хоризонтален стабилизатор на Boeing 787 самолет. Boeing Research and Technology (BR&T, Сиатъл, Вашингтон, САЩ) използва инструмента Smart Susceptor, за да изгради два такива демонстратора, и двата от еднопосочни (UD) въглеродни влакна, единият от PEEK, а другият от PEKK. Частта е произведена с помощта на балон формоване/формоване на диафрагма с тънък алуминиев филм. Инструментът за интелигентен пиедестал осигурява енергийно ефективно композитно формоване с времена на частичен цикъл, вариращи от три минути до два часа, в зависимост от материала на частта, геометрията и конфигурацията на интелигентния пиедестал.
Някои от носителите на наградата ACE на CAMX 2021. (горе вляво) Frost Engineering & Consulting, (горе вдясно) Oak Ridge National Laboratory, (долу вляво) Mallinda Inc. и (долу вдясно) Victrex.
Американска асоциация на производителите на композитни материали. (ACMA, Арлингтън, Вирджиния, САЩ) Церемонията по награждаването на конкурса Composites Excellence Awards (ACE) се проведе вчера.ACE разпознава номинациите и победителите в шест категории, включително Иновации в зеления дизайн, Приложна креативност, Оборудване и инструменти Иновации, материали и процеси, устойчивост и потенциал за пазарен растеж.
Aditya Birla Advanced Materials (Rayong, Тайланд), част от Aditya Birla Group (Мумбай, Индия), и рециклиращият композитен материал Vartega (Golden, CO, САЩ) наскоро подписаха меморандум за разбирателство за сътрудничество при рециклирането и разработването на приложения надолу по веригата за композитни продукти .За пълния отчет вижте „Aditya Birla Advanced Materials, Vartega разработва верига за рециклиране на стойност за термореактивни композити“.
L&L Products (Ромео, Мичиган, САЩ) демонстрира своето двукомпонентно лепило от твърда пяна PHASTER XP-607 за структурно залепване към композити, алуминий, стомана, дърво и цимент без подготовка на повърхността. PHASTER няма да се натроши, но предлага висока якост през 100 % затворена клетъчна пяна, която може да се потупва за механично закрепване и също така е присъщо огнеустойчива. Гъвкавостта на формулировката на PHASTER също позволява да се използва при приложения за уплътняване и запечатване. Всички формулировки на PHASTER не съдържат VOC, изоцианурат и нямат изисквания за разрешително за въздух .
L&L също подчертава своя продукт за пултрузия с непрекъсната композитна система (CCS) с партньор BASF (Wyandotte, MI, САЩ) и автомобилни производители, който беше признат за 2021 Jeep Grand Cherokee L Composite Tunnel Reinforcement, който спечели наградата Altair Enlighten за 2021 г. Stellantis ( Амстердам, Холандия). Частта е непрекъсната смес от стъкло и въглеродни влакна/PA6 пултрузиран CCS, отлят с неподсилен PA6.
Qarbon Aerospace (Red Oak, Тексас, САЩ) се основава на десетилетия опит на Triumph Aerospace Structures с нова инвестиция в процесите, необходими за платформи от следващо поколение. Един пример беше термопластичният композитен демонстратор на крилната кутия на щанда, който беше оформен чрез индукция заваръчни стрингери и термоформовани ребра към кожата, всички направени от нискотопима PAEK лента от въглеродни влакна Toray Cetex TC1225 UD. Този патентован процес TRL 5 е динамичен, използва вътрешно разработен краен ефектор и може да бъде сляпо заварен без пиедестал ( само едностранен достъп). Процесът също така позволява топлината да се концентрира само в заваръчния шев, което е демонстрирано чрез физически тестове, показващи, че якостта на срязване при срязване е по-голяма от тази на съвместно втвърдените термореактивни материали и се доближава до якостта на автоклавния коф. -консолидирани структури.
Показано на щанда на CAMX в IDI Composites International (Noblesville, Indiana, USA) тази седмица, X27 е спортно композитно колело от въглеродни влакна на Coyote Mustang, възприето от Vision Composite Products (Decatur, AL, USA) от IDI Ultrium U660 съчетава въглерод фибро/епоксидна листова формовъчна смес (SMC) и тъкани заготовки от A&P Technology (Синсинати, Охайо, САЩ).
Дарел Джерн, старши специалист по разработване на проекти в IDI Composites, каза, че колелата са резултат от петгодишно сътрудничество между двете компании и са първите компоненти, които използват 1-инчовото нарязано влакно SMC на IDI U660. Формованите колела, произведени в Твърди се, че фабриката на Vision Composite Products е с 40 процента по-лека от алуминиевите джанти и има ниска плътност и висока якост, за да отговаря на всички разпоредби за джанти SAE.
„Беше страхотно сътрудничество с Vision“, каза Йерн. „Работихме с тях чрез множество итерации и разработка на материали, за да постигнем резултатите, които искахме.“ Базираният на епоксид SMC е разработен, за да отговори на изискванията за висока якост и е тестван в 48-часов тест за издръжливост.
Джерн добави, че тези рентабилни продукти, произведени в САЩ, позволяват производство на колела в голям обем за леки състезателни автомобили, превозни средства с терен за полезно приложение (UTV), електрически превозни средства (EV) и други. Той посочи, че Ultrium U660 е подходящ и за много други видове автомобилни приложения, включително интериори и екстериори на автомобили, с още много проекти в процес на работа.
Разбира се, пандемията и продължаващите проблеми с веригата за доставки бяха точки за обсъждане на изложението и в няколко презентации. „Пандемията показа, че композитната индустрия може да работи заедно, за да намери нови решения на стари проблеми, когато имаме нужда от тях“, каза Марсио Сандри, президент на композитите в Owens Corning (Толедо, Охайо, САЩ) в своята пленарна презентация. . . .” Той говори за нарастващото използване на цифрови инструменти и значението на локализирането на веригите за доставки и партньорствата.
На изложението CW имаше възможност да говори със Сандри и Крис Скинър, вицепрезидент на стратегическия маркетинг в Owens Corning.
Сандри повтори, че пандемията всъщност е създала някои възможности за доставчици и производители на материали като Owens Corning. „Пандемията ни помогна да видим нарастващата стойност на композитите по отношение на устойчивост и лекота, инфраструктура и други“, отбеляза той, отбелязвайки, че автоматизирането и дигитализирането на операциите по производство на композитни материали може да намали излагането на труд в производствения процес — това е важно при недостиг на работна ръка.
Що се отнася до продължаващия проблем с веригата за доставки, Сандри каза, че настоящата ситуация учи индустрията да не разчита на дълги вериги за доставки. Разговорите между доставчици, производители и други във веригата за доставки трябва да водят разговор за рационализиране на самата верига за доставки и начина, по който композитите са представени на индустрията, каза той.
Що се отнася до възможностите за устойчивост, Owens Corning работи за разработването на рециклируеми материали за вятърни турбини, каза Сандри. Това включва сътрудничество с консорциума ZEBRA (Zero Waste Blade Research), който стартира през 2020 г. с цел проектиране и производство на 100% рециклируеми вятърни турбини остриета. Партньори включват LM Wind Power, Arkema, Canoe, Engie и Suez.
Като американски представител на Adapa A/S (Олборг, Дания), Metyx Composites (Истанбул, Турция и Гастония, Северна Каролина, САЩ) показаха технологията за адаптивни форми на компанията на щанд S20 като решения за композитни части, включително приложения в космическото пространство, морски и строителни, за да назовем само няколко. Тази интелигентна, преконфигурируема форма е с размери до 10 x 10 m (приблизително 33 x 33 фута) с помощта на 3D файл или модел, който след това се разделя на по-малки части, за да пасне на матрицата. След като бъде завършен, информацията за файла се подава в контролния блок на матрицата и след това всеки отделен панел може да бъде модифициран до желаната форма.
Адаптивната матрица се състои от линейни задвижващи механизми, задвижвани от CAM-контролирани електрически стъпкови двигатели, за да я доведат до желаната 3D позиция, докато гъвкавата пръчкова система позволява висока прецизност и ниски толеранси. Отгоре е 18 мм дебела силиконова феромагнитна композитна мембрана, която е задържани на място от магнити, прикрепени към прътова система; според John Sohn от Adapa, тази силициева мембрана не се нуждае от смяна. Вливането на смола и термоформоването са някои от процесите, които са възможни при използването на този инструмент. Повече от индустриалните партньори на Adapa също го използват за ръчно полагане и автоматизация, Сон спомена.
Metyx Composites е производител на технически текстил с висока производителност, включително мултиаксиални армировки, армировки от въглеродни влакна, RTM армировки, тъкани армировки и продукти за вакуумни торбички. Неговите два бизнеса, свързани с композити, включват METYX Composites Tooling Center и METYX Composites Kitting.
Време на публикуване: 9 май 2022 г