Як медіа-спонсор CAMX, CompositesWorld повідомляє про декілька нових або вдосконалених розробок, від переможців нагород CAMX та ACE до основних доповідачів і цікавих технологій.#camx #ndi #787
Незважаючи на пандемію, учасники виставки приїхали до Далласа на понад 130 презентацій і понад 360 експонентів, які продемонстрували свої можливості та проекти, над якими вони працювали. Дні 1 і 2 були наповнені спілкуванням, демонстраціями та неперевершеними інноваціями. Автор зображення: CW
Через 744 дні після ітерації CAMX 2019 учасники та учасники виставки композитних матеріалів нарешті змогли зібратися разом. Загальноприйнятим було те, що цьогорічна виставка відвідала більше, ніж очікувалося, і що її візуальні аспекти, такі як демонстраційний стенд на Composite One (Шаумбург, Іллінойс, США) в центрі залу — були хітом після такого шоу. ласкаво просимо.тривала ізоляція.
Крім того, зрозуміло, що виробники та інженери композитних матеріалів не залишалися бездіяльними після припинення роботи в березні 2020 року. Як медіа-спонсор CAMX, CompositesWorld повідомляє про переможців нагород CAMX та ACE Award про деякі нові чи цікаві технології, продемонстровані на CAMX Show Daily. Нижче наведено короткий зміст цієї роботи.
Основний доповідач Грегорі Улмер, виконавчий віце-президент аерокосмічного підрозділу Lockheed Martin (Бетесда, Меріленд, США), представив минуле та майбутнє аерокосмічних композитів на пленарній сесії CAMX 2021, зосередившись на ролі автоматизації та цифрових потоків.
Lockeed Martin має кілька підрозділів – Gyrocopter, Space, Missiles і Aerospace. У авіаційному підрозділі Ulmer зосереджуються такі винищувачі, як F-35, гіперзвукові літаки та інші технологічні розробки у підрозділі компанії Skunk Works. Він зазначив важливість партнерство для успіху компанії: «Композити — це два різні матеріали, які поєднуються, щоб утворити щось нове. Саме так Lockheed Martin вирішує питання партнерства».
Ульмер пояснив, що історія композитів у Lockheed Martin Aerospace почалася в 1970-х роках, коли винищувач F-16 використовував 5-відсоткову структуру композиту. До 1990-х років F-22 складався з 25 відсотків композиту. За цей час Lockheed Martin Провів різні торговельні дослідження, щоб обчислити економію витрат на пом’якшення цих транспортних засобів і чи є композити найкращим варіантом, сказав він.
Сучасна ера розробки композитів у Lockheed Martin розпочалася з розробкою F-35 наприкінці 1990-х років, і композити становлять близько 35 відсотків ваги конструкції літака. Програма F-35 також започаткувала автоматизовані та цифрові технології. такі як автоматизоване свердління, оптична проекція, ультразвуковий неруйнівний контроль (NDI), контроль товщини ламінату та точна обробка композитних структур.
Він сказав, що ще одним напрямком досліджень і розробок компанії є склеювання. За останні 30 років він повідомив про успіх у цій галузі з такими компонентами, як композитні впускні канали двигунів, компоненти крил і конструкції фюзеляжу.
Однак, зазначив він, «переваги зв’язування часто применшуються великими обсягами процесу, перевірками та проблемами перевірки». Для таких масштабних програм, як F-35, Lockheed Martin також працює над розробкою роботів-кріпильників для автоматизованих механічних з’єднань.
Він також згадав роботу компанії над розробкою структурованої метрології світла для композитних деталей, щоб порівняти готові конструкції з їхніми оригінальними проектами. Поточні технологічні розробки включають швидкі, недорогі інструменти; більш автоматизовані процеси, такі як свердління, обрізка та кріплення; і низькошвидкісне, високоякісне виробництво. Гіперзвукові літаки також є сферою уваги, включаючи роботу над керамічними матричними композитами (CMC) і вуглецевими композитними конструкціями.
За його словами, це також є новим для компанії, і майбутня фабрика розробляється в Палмдейлі, Каліфорнія, США, і підтримуватиме численні майбутні проекти. Об’єкт включатиме автоматизоване складання, метрологічну перевірку та обробку матеріалів, а також портативну автоматизацію технології, а також цех виготовлення з гнучким контролем температури.
«Цифрова трансформація Lockheed Martin продовжується», — сказав він, дозволяючи компанії зосередитися на гнучкості та швидкому реагуванні на клієнтів, розумінні продуктивності та передбачуваності, а також на загальній конкурентоспроможності на ринку.
«Композитні матеріали й надалі залишатимуться ключовим аерокосмічним матеріалом для майбутніх проектів, — підсумував він, — необхідним для подальшого розвитку матеріалів і процесів для досягнення цієї мети».
Кен Хак, директор із розробки продуктів у TrinityRail, отримав нагороду за загальну силу (ліворуч). Нагороду за неперевершені інновації отримала Mitsubishi Chemical Advanced Materials (праворуч). Автор зображення: CW
CAMX 2021 офіційно розпочався вчора пленарним засіданням, на якому було оголошено переможців CAMX Awards. Існує дві нагороди CAMX: одна називається General Strength Award, а інша — Unparalleled Innovation Award. Цього року номінанти дуже різноманітні, що охоплюють різноманітні кінцеві ринки, застосування, матеріали та процеси.
Одержувач нагороди за загальну міцність відвідав TrinityRail (Даллас, штат Техас, США) для першого композитного основного вантажного дна, розробленого для її рефрижераторного закритого вагону. Розроблено у співпраці з Composite Applications Group (CAG, McDonald, TN, США), Wabash National (Лафайєт, Індіана, США) і Structural Composites (Мельбурн, Флорида, США), ламінована підлога замінює традиційну повністю сталеву конструкцію та зменшує вагу критих вагонів на 4500 фунтів. Конструкція також дозволила TrinityRail інновувати вторинні підлоги для зручного транспортування заморожених продуктів. або свіжі продукти.
Кен Хак, директор із розробки продуктів у TrinityRail, прийняв нагороду та подякував партнерам TrinityRail у галузі композитних матеріалів за допомогу в проекті. Він також назвав композитні основи підлоги «новою ерою композитних матеріалів для залізничної галузі». Він також зазначив, що TrinityRail працює над іншими композитними конструкціями для інших залізничних додатків. «Незабаром у нас буде більше захоплюючих речей, щоб показати вам», — сказав він.
Нагороду Unparalleled Innovation Award отримала компанія Mitsubishi Chemical Advanced Materials (Меса, штат Арізона, США) за роботу під назвою «Великі об’ємні конструкційні композити ETP, виготовлені під тиском з вуглецевого волокна». Заявки зосереджені на новому вуглецевому волокні/нейлоновому матеріалі Mitsubishi KyronMAX, що придатний для лиття під тиском, і має міцність на розтягнення. Міцність понад 50 000 фунтів на кв. дюйм/345 МПа. Компанія Mitsubishi описує KyronMAX як найміцніший у світі матеріал для лиття під тиском, і каже, що продуктивність KyronMAX пояснюється розробкою компанією технології визначення розмірів, яка дозволяє армуванню з коротких волокон демонструвати механічні властивості довгих волокон. (>1 мм). Матеріал, представлений на моделях Jeep Wrangler і Jeep Gladiator 2021 року випуску, використовується для формування кронштейна ствольної коробки, який кріпить дах до автомобіля.
На CAMX 2021 Грегорі Хей, директор з адитивного виробництва Airtech International (Хантінгтон-Біч, Каліфорнія, США), окреслив нещодавню стратегію Airtech щодо використання адитивного виробництва для виходу на ринок смол і інструментів для CW. Airtech використовувала Thermwood (Dell, IN, США) Широкоформатні верстати для виробництва добавок LSAM для надання послуг інструменту до початку пандемії. Перша система була встановлена та запущена в експлуатацію у підрозділі Custom Engineered Products компанії в Спрінгфілді, штат Теннессі, США, а друга система була встановлена на підприємстві Airtech в Люксембурзі.
Хей сказав, що розширення є частиною двосторонньої стратегії Airtech у адитивному виробництві. Першим і найважливішим аспектом є розробка систем із термопластичних смол, спеціально розроблених для 3D-друку форм та інструментів. Другий аспект, послуги з виготовлення прес-форм, є фасилітатором першого аспекту.
«Ми вважаємо, що нам потрібно рухати ринок вперед, щоб підтримувати впровадження та сертифікацію форм і смол для 3D-друку, — сказав Хей. — Крім того, успіх наших клієнтів із інструментами та смолами з цими новими рішеннями має вирішальне значення, тому ми йдемо до великого. довжини для перевірки смол і готових інструментів. Друкуючи щодня, ми можемо краще підтримувати наших клієнтів із найкращими матеріалами та технологічними процесами та допомагати нам знаходити нові рішення для розробки на ринку».
Поточна лінія матеріалів для друку Airtech (на фото нижче) включає Dahltram S-150CF ABS, Dahltram C-250CF і C-250GF полікарбонат і Dahltram I-350CF PEI. Сюди також входять дві очищувальні суміші, Dahlpram 009 і Dahlpram SP209. Крім того, Хей сказав, що компанія займається розробкою нових продуктів і проводить оцінку смол для застосування при високих температурах і низькому КТР. Airtech також проводить широке тестування матеріалів для створення бази даних механічних властивостей друку. Airtech також визначає відповідні реставраційні матеріали та постійно перевіряє сумісні контактні матеріали та Системи з термореактивної смоли. На додаток до цієї бази даних, глобальна команда провела широке тестування цих систем на основі смол для інструментів кінцевого використання шляхом широкого циклу випробувань в автоклаві та виготовлення деталей.
Компанія представила на виставці CAMX інструмент, виготовлений CEAD (Делфт, Нідерланди) з використанням однієї з її смол, і інший інструмент, надрукований Titan Robotics (Колорадо-Спрінгс, штат Колорадо, США) (див. вище). Обидва вони виготовлені з Dahltram C-250CF. .Airtech прагне зробити ці матеріали машинно-незалежними та придатними для широкомасштабного 3D-друку.
На виставковому майданчику компанія Massivit 3D (Lord, Ізраїль) продемонструвала свою систему 3D-друку Massivit для виробництва інструментів швидкого 3D-друку для виготовлення композитних деталей.
За словами Джеффа Фрімена з Massivit 3D, метою є швидке виробництво інструментів — готові інструменти повідомляються за тиждень або менше порівняно з тижнями для традиційних інструментів. Використовуючи технологію Massivit Gel Dispensing Printing (GSP), система друкує порожнисту форму «оболонку». ” з використанням термореактивного гелю на акриловій основі, що твердіє під дією ультрафіолетового випромінювання. Матеріал водорозчинний – нерозчинний у воді, тому матеріал не забруднює воду. Форму-оболонку заповнюють рідкою епоксидною смолою, потім усю структуру випікають для затвердіння, і потім занурюють у воду, в результаті чого акрилова оболонка відпадає. Отримана форма вважається ізотропною, довговічною, міцною формою з властивостями, що дозволяють вручну складати композитні деталі. Відповідно до Massivit 3D, дослідження та розробки матеріалів тривають на отриманий епоксидний формовий матеріал, включаючи додавання волокон або інших посилювачів або наповнювачів для зменшення ваги або підвищення продуктивності для різних застосувань.
Система Massivit також може друкувати водонепроникні внутрішні оправки для виробництва порожнистих трубчастих композитних деталей зі складною геометрією. Внутрішня оправка друкується, а потім після того, як композитний компонент укладається, він розбивається шляхом занурення у воду, залишаючи остаточну частину. На виставці компанія показала тестову машину з демонстраційним вузлом сидіння та порожнистими трубчастими компонентами. Massivit планує розпочати продаж машин у першому кварталі 2022 року. Система, яка наразі демонструється, здатна витримувати температуру до 120°C (250°F). ), а мета — випустити систему до 180°C.
Поточні цільові області застосування включають медичні та автомобільні компоненти, і Фріман зазначив, що компоненти аерокосмічного класу можуть стати можливими в найближчому майбутньому.
(Ліворуч) Вихідні направляючі лопатки, (верхній правий) захист і (верхній і нижній) фюзеляж безпілотника. Автор зображення: CW
A&P Technology (Цинциннаті, штат Огайо, США) попередньо переглядає низку проектів, включаючи направляючі лопатки аеродвигунів, фюзеляж безпілотних літальних апаратів, тунельну обробку Chevrolet Corvette 2021 року випуску та кожух реактивних двигунів малого бізнесу. Вихідні напрямні лопатки, які використовуються для спрямування повітряного потоку, є тканими. вуглецеве волокно із загартованою епоксидною смолою (PR520), вироблене компанією RTM. A&P заявило, що це індивідуальний продукт і розроблений спільно. Корпус дрона БПЛА цілісно сплетений і оброблений інфузією. Близько 4,5 метрів він застосовує розгорнутий буксир, як естетично, так і тому, що волокна, як кажуть, лежать рівніше; це сприяє більш гладкій аеродинамічній поверхні. На кінцях тунелю використовується матеріал QISO компанії A&P і нарізані волокна. Пультрузійні частини мають спеціальну ширину, щоб уникнути відходів матеріалу. Нарешті, для комерційної частини, виготовленої для літака FJ44-4 Cessna, захисна оболонка має QISO- типова конструкція з профільованою тканиною, яка легко загортається та зменшує відходи. RTM – це метод обробки.
Основна мета Re:Build Manufacturing (Фремінгем, штат Массачусетс, США) — повернути виробництво до Сполучених Штатів. Він складається з портфоліо компаній, включаючи нещодавно придбану Oribi Manufacturing (Сіті, Колорадо, США), Cutting Dynamics Inc. .(CDI, Ейвон, штат Огайо, США) і Composite Resources (Рок-Хілл, штат Южная Кароліна, США) – охоплює весь ланцюжок поставок від проектування до виробництва та складання, а також забезпечує цілісний підхід до композитів; Re:Build використовує термореактивні пласти, термопластики, вуглець, скло та натуральні волокна для різноманітних застосувань. Крім того, компанія заявила, що придбала кілька команд інженерних служб, укомплектувавши їх із понад 200 інженерів для розробки продуктів і процесів, які створять відновлення передового виробництва в Сполучених Штатах стає все більш можливим. Re:Build представив свою групу Advanced Materials ексклюзивно на CAMX.
Temper Inc. (Седар-Спрінгс, штат Мічиган, США) демонструє приклад свого інструменту Smart Susceptor, виготовленого з металевого сплаву, який забезпечує ефективне рівномірне індукційне нагрівання на великих проміжках і 3D-геометріях, а також має властиву температуру Кюрі, за якої нагрівання припиниться. Ділянки нижче температури, такі як складні кути або область між обшивкою та стрингером, продовжуватимуть нагріватися, доки не буде досягнуто температури Кюрі. Temper продемонструвала демонстраційний інструмент для зробленої спинки автомобільного сидіння 18″ x 26″. з використанням нарізаної суміші скловолокна/PPS у відповідному металевому інструменті та виготовленому спільно з Boeing, Ford Motor Company та Вікторією Стас проводить програму IACMI. Темпер також показав демонстраційну секцію горизонтального стабілізатора Boeing 787 шириною 8 футів і довжиною 22 фути. Boeing Research and Technology (BR&T, Сіетл, Вашингтон, США) використав інструмент Smart Susceptor для створення двох таких демонстраторів, обидва з односпрямованого (UD) вуглецевого волокна, один із PEEK, а інший із PEKK. Деталь було виготовлено за допомогою повітряної кулі. формування/формування діафрагми за допомогою тонкої алюмінієвої плівки. Інструмент Smart Pedestal забезпечує енергоефективне композитне формування з тривалістю робочого циклу від трьох хвилин до двох годин, залежно від матеріалу деталі, геометрії та конфігурації Smart Pedestal.
Деякі з переможців нагороди ACE Award на CAMX 2021. (угорі ліворуч) Frost Engineering & Consulting, (угорі праворуч) Національна лабораторія Ок-Рідж, (внизу ліворуч) Mallinda Inc. і (внизу праворуч) Victrex.
Американська асоціація виробників композитних матеріалів. (ACMA, Арлінгтон, штат Вірджинія, США) Церемонія нагородження конкурсу Composites Excellence Awards (ACE) відбулася вчора. ACE визнає номінації та переможців у шести категоріях, включаючи інновації екологічного дизайну, прикладну творчість, обладнання та інструменти Інновації, інновації в матеріалах і процесах, стійкість і потенціал зростання ринку.
Aditya Birla Advanced Materials (Районг, Таїланд), що входить до Aditya Birla Group (Мумбаї, Індія), і виробник композитних матеріалів Vartega (Голден, Колорадо, США) нещодавно підписали меморандум про взаєморозуміння щодо співпраці у сфері переробки та розробки подальших програм для композитних виробів. .Для повного звіту див. «Aditya Birla Advanced Materials, Vartega розробляє ланцюжок створення вартості для переробки термореактивних композитів».
Компанія L&L Products (Ромео, штат Мічиган, США) продемонструвала свій двокомпонентний твердий спінений клей PHASTER XP-607 для структурного з’єднання з композитами, алюмінієм, сталлю, деревом і цементом без підготовки поверхні. PHASTER не відколюється, але забезпечує високу міцність до 100 % пінопласту з закритими порами, який можна натискати для механічного кріплення, а також за своєю суттю вогнестійкий. Гнучкість складу PHASTER також дозволяє використовувати його для прокладок і герметизації. Усі склади PHASTER не містять летких органічних сполук, не містять ізоціануратів і не потребують дозволу на повітря. .
L&L також висвітлює свій пултрузійний продукт Continuous Composite System (CCS) разом із партнером BASF (Wyandotte, MI, USA) і автовиробниками, який був відзначений у 2021 Jeep Grand Cherokee L Composite Tunnel Reinforcement, який отримав нагороду Altair Enlighten 2021.Stellantis ( Амстердам, Нідерланди). Деталь являє собою безперервну суміш скла та вуглецевого волокна/PA6, обробленого пултрузією CCS, наповненого неармованим PA6.
Qarbon Aerospace (Red Oak, Техас, США) спирається на десятиліття досвіду Triumph Aerospace Structures, інвестуючи в процеси, необхідні для платформ наступного покоління. Одним із прикладів є термопластична композитна коробка крила на стенді, яка була сформована за допомогою індукції. зварювальні стрингери та термоформовані ребра до обшивки, усі виготовлені з вуглецевого волокна Toray Cetex TC1225 UD, легкоплавка стрічка PAEK. Цей запатентований процес TRL 5 є динамічним, використовує власно розроблений кінцевий ефектор і може бути зварений наосліп без підставки ( доступ лише з одного боку). Процес також дозволяє концентрувати тепло лише на зварювальному шві, що було продемонстровано фізичними випробуваннями, які показали, що міцність на зсув внахлест більша, ніж у реактопластів спільного затвердіння, і наближається до міцності автоклавного кооперативу. -консолідовані конструкції.
Цього тижня на стенді CAMX у IDI Composites International (Ноблесвілль, штат Індіана, США) X27 — це спортивні композитні колеса Coyote Mustang із вуглецевого волокна, прийняті компанією Vision Composite Products (Декатур, штат Алабама, США) від IDI. Ultrium U660 поєднує карбон. волокнисто/епоксидна листова формувальна суміш (SMC) і ткані преформи від A&P Technology (Цинциннаті, Огайо, США).
Дарелл Джерн, старший спеціаліст із розробки проектів у IDI Composites, сказав, що колеса є результатом п’ятирічної співпраці між двома компаніями та є першими компонентами, які використовують 1-дюймове нарізане волокно IDI U660 SMC. Формовані під тиском колеса, виготовлені на Кажуть, що фабрика Vision Composite Products на 40 відсотків легша за алюмінієві колеса, має низьку щільність і високу міцність, щоб відповідати всім нормам SAE щодо коліс.
«Це була чудова співпраця з компанією Vision, — сказав Джерн. — Ми працювали з ними через численні ітерації та розробку матеріалів, щоб отримати бажані результати». SMC на основі епоксидної смоли розроблено відповідно до вимог високої міцності та перевірено під час 48-годинного тесту на довговічність.
Джерн додав, що ці економічно ефективні продукти, вироблені в США, дозволяють масово виробляти колеса для легких гоночних автомобілів, позашляховиків (UTV), електромобілів (EV) тощо. Він зазначив, що Ultrium U660 також підходить для багато інших типів автомобільних додатків, включаючи салони та екстер’єри автомобілів, з багатьма іншими проектами в роботі.
Звичайно, пандемія та поточні проблеми з ланцюгом поставок були предметами обговорення на виставковому майданчику та в кількох презентаціях. «Пандемія показала, що індустрія композитів може працювати разом, щоб знайти нові рішення старих проблем, коли вони нам потрібні», — сказав Марсіо. Сандрі, президент відділу композитів компанії Owens Corning (Толедо, штат Огайо, США), у своїй пленарній презентації. . . .” Він розповів про все більш широке використання цифрових інструментів, а також про важливість локалізації ланцюжків поставок і партнерства.
На виставці CW мав нагоду поспілкуватися з Сандрі та Крісом Скіннером, віце-президентом зі стратегічного маркетингу Owens Corning.
Сандрі повторив, що пандемія фактично створила деякі можливості для постачальників матеріалів і виробників, таких як Owens Corning. «Пандемія допомогла нам побачити зростаючу цінність композитів з точки зору стійкості та легкої ваги, інфраструктури тощо», — зазначив він, зазначивши, що автоматизація та оцифрування виробничих операцій композитів може зменшити навантаження на робочу силу в процесі виробництва — це важливо під час нестачі робочої сили.
Стосовно актуальної проблеми ланцюга постачань, Сандрі сказав, що поточна ситуація вчить галузь не покладатися на довгі ланцюги поставок. Розмови між постачальниками, виробниками та іншими учасниками ланцюга постачань повинні вести розмову про оптимізацію самого ланцюга поставок і способів виготовлення композитів. представлені галузі, сказав він.
Що стосується можливостей сталого розвитку, то Owens Corning працює над розробкою матеріалів, які можна переробляти для вітряних турбін, сказала Сандрі. Це включає співпрацю з консорціумом ZEBRA (Zero Waste Blade Research), який розпочав свою діяльність у 2020 році з метою проектування та виробництва вітрових турбін, які на 100% придатні для переробки. леза. Партнери включають LM Wind Power, Arkema, Canoe, Engie та Suez.
Як американський представник Adapa A/S (Ольборг, Данія), Metyx Composites (Стамбул, Туреччина та Гастонія, Північна Кароліна, США) продемонстрували технологію адаптивної форми компанії на стенді S20 як рішення для композитних деталей, включаючи застосування в аерокосмічній галузі, морські та будівельні, щоб назвати декілька. Ця розумна, реконфігурована прес-форма має розміри до 10 x 10 м (приблизно 33 x 33 футів) за допомогою 3D-файлу або моделі, яка потім розбивається на менші частини, щоб відповідати формі. Після завершення інформація файлу подається в блок керування прес-форми, і потім кожна окрема панель може бути змінена до потрібної форми.
Адаптивна матриця складається з лінійних приводів, що приводяться в дію електричними кроковими двигунами, керованими CAM, для переведення її в потрібне 3D-положення, а гнучка система стрижнів забезпечує високу точність і низькі допуски. Зверху розташована кремнієва феромагнітна композитна мембрана товщиною 18 мм, яка утримується на місці магнітами, прикріпленими до стрижневої системи; за словами Джона Сонна з Adapa, цю кремнієву мембрану не потрібно замінювати. Інфузія смоли та термоформування – це деякі з процесів, можливих за допомогою цього інструменту. Більше промислових партнерів Adapa також використовують його для ручного укладання та автоматизації, Сон згадав.
Metyx Composites є виробником високоефективного технічного текстилю, включаючи багатоосьове армування, армування з вуглецевого волокна, армування RTM, ткане армування та вироби з вакуумних пакетів. Його два підприємства, пов’язані з композитами, включають METYX Composites Tooling Center і METYX Composites Kitting.
Час публікації: травень-09-2022