Com a patrocinador de mitjans de CAMX, CompositesWorld informa sobre diversos desenvolupaments nous o millorats que es mostren, des dels guanyadors dels premis CAMX i dels premis ACE, fins a ponents principals i tecnologia interessant.#camx #ndi #787
Malgrat la pandèmia, els expositors han vingut a Dallas per fer més de 130 presentacions i més de 360 expositors mostrant les seves capacitats i els projectes en què han estat treballant. Els dies 1 i 2 es van omplir de xarxes, demostracions i innovació sense igual. Crèdit d'imatge: CW
744 dies després de la iteració de CAMX 2019, els expositors i assistents de composites finalment es poden reunir. El consens va ser que la fira comercial d'enguany va tenir més assistència de la que s'esperava i que els seus aspectes visuals, com ara l'estand de demostració a Composite One (Schaumburg, IL, EUA) al centre de la sala, van ser un èxit després d'aquest espectacle. benvinguda.aïllament prolongat.
A més, està clar que els fabricants i enginyers de compostos no han estat inactius des del tancament del març de 2020. Com a patrocinador de mitjans de CAMX, CompositesWorld informa dels guanyadors dels premis CAMX i ACE sobre alguna tecnologia nova o interessant que es mostra a CAMX Show Daily. A continuació es mostra un resum d'aquest treball.
El ponent principal Gregory Ulmer, vicepresident executiu d'Aeroespacial de Lockheed Martin (Bethesda, MD, EUA), va presentar el passat i el futur dels compostos aeroespacials en una sessió plenària a CAMX 2021, centrant-se en el paper de l'automatització i els fils digitals.
Lockeed Martin té diverses divisions: Gyrocopter, Space, Missiles and Aerospace. Dins la divisió d'aviació d'Ulmer, el focus inclou avions de caça com el F-35, avions hipersònics i altres desenvolupaments tecnològics dins de la divisió Skunk Works de l'empresa. Va assenyalar la importància de associacions per a l'èxit de l'empresa: “Els compostos són dos materials diferents que s'uneixen per formar quelcom nou. Així és com Lockheed Martin gestiona les associacions".
Ulmer va explicar que la història dels compostos a Lockheed Martin Aerospace va començar a la dècada de 1970, quan l'avió de caça F-16 utilitzava una estructura composta del 5 per cent. A la dècada de 1990, l'F-22 era un 25 per cent de compost. Durant aquest temps, Lockheed Martin ha va realitzar diversos estudis comercials per calcular l'estalvi de costos per mitigar aquests vehicles i si els compostos són la millor opció, va dir.
L'era actual del desenvolupament de compostos a Lockheed Martin es va iniciar amb el desenvolupament de l'F-35 a finals dels anys noranta, i els compostos representen al voltant del 35 per cent del pes estructural de l'avió. El programa F-35 també va introduir tecnologies digitals i automatitzades. com ara perforació automatitzada, projecció òptica, proves ultrasòniques no destructives (NDI), control de gruix del laminat i mecanitzat de precisió d'estructures compostes.
Una altra àrea d'enfocament per a la investigació i desenvolupament de compostos de l'empresa és la vinculació, va dir. Durant els darrers 30 anys, ha informat d'èxits en el camp amb components com els conductes d'admissió de motors compostos, components d'ala i estructures del fuselatge.
No obstant això, va assenyalar, "els beneficis de l'enllaç sovint es dilueixen pels reptes de procés, inspecció i validació de gran volum". Per a programes de gran volum com el F-35, Lockheed Martin també treballa per desenvolupar robots Fastener per a connexions mecàniques automatitzades.
També va esmentar el treball de l'empresa en el desenvolupament de metrologia lleugera estructurada per a peces compostes per comparar estructures tal com es construeixen amb els seus dissenys originals. Els desenvolupaments tecnològics actuals inclouen eines ràpides i de baix cost; processos més automatitzats, com ara la perforació, el retall i la subjecció; i fabricació de baix ritme i d'alta qualitat. Els avions hipersònics també són una àrea d'atenció, inclòs el treball en compostos de matriu ceràmica (CMC) i estructures compostes de carboni-carboni.
També és nou per a l'empresa, i la futura ubicació de la fàbrica s'està desenvolupant a Palmdale, Califòrnia, EUA, i donarà suport a múltiples projectes futurs, va dir. La instal·lació inclourà muntatge automatitzat, inspecció de metrologia i manipulació de materials, així com automatització portàtil. tecnologia, així com un taller de fabricació flexible amb temperatura controlada.
"La transformació digital de Lockheed Martin continua", va dir, permetent a l'empresa centrar-se en l'agilitat i la capacitat de resposta del client, la visió del rendiment i la predictibilitat i la competitivitat general al mercat.
"Els compostos continuaran sent un material aeroespacial clau per a projectes futurs", va concloure, "necessaris per al desenvolupament continuat de materials i processos per assolir aquest objectiu".
Ken Huck, director de desenvolupament de productes de TrinityRail, va rebre el premi a la força general (esquerra). El premi a la innovació sense igual va ser per a Mitsubishi Chemical Advanced Materials (dreta). Crèdit de la imatge: CW
El CAMX 2021 va començar oficialment ahir amb un ple que va incloure l'anunci dels guanyadors dels Premis CAMX. Hi ha dos premis CAMX, un s'anomena Premi General Strength i l'altre Premi Innovació Incomparable. Els nominats d'enguany són molt diversa, que cobreix una varietat de mercats finals, aplicacions, materials i processos.
El guanyador del premi a la força general va viatjar a TrinityRail (Dallas, TX, EUA) pel primer sòl de càrrega primari compost de la companyia desenvolupat per al seu vagó frigorífic. Desenvolupat en col·laboració amb Composite Applications Group (CAG, McDonald, TN, EUA), Wabash National (Lafayette, IN, EUA) i Structural Composites (Melbourne, FL, EUA), el sòl laminat substitueix la construcció tradicional totalment d'acer i redueix el pes dels vagons amb 4.500 lliures. El disseny també va permetre a TrinityRail innovar pisos secundaris per facilitar el transport dels aliments congelats. o productes frescos.
Ken Huck, director de desenvolupament de productes de TrinityRail, va acceptar el premi i va agrair als socis de la indústria de compostos de TrinityRail la seva ajuda amb el projecte. També va descriure els subsòls compostos com "una nova era de materials compostos per a la indústria ferroviària". També va assenyalar que TrinityRail. està treballant en altres estructures compostes per a altres aplicacions ferroviàries. "Tindrem coses més interessants per mostrar-vos aviat", va dir.
El premi a la innovació sense igual va ser per a Mitsubishi Chemical Advanced Materials (Mesa, Arizona, EUA) per la seva entrada titulada "Composites ETP modelats per injecció reforçats amb fibra de carboni estructural de gran volum". resistència superior a 50.000 psi/345 MPa. Mitsubishi descriu KyronMAX com el material modelable per injecció més fort del món i diu que el rendiment de KyronMAX es deu al desenvolupament de la companyia d'una tecnologia de dimensionament que permet als reforços de fibres curtes mostrar les propietats mecàniques de les fibres llargues. (>1 mm). Presentat al Jeep Wrangler i al Jeep Gladiator MY 2021, el material s'utilitza per modelar el suport del receptor que uneix el sostre al vehicle.
A CAMX 2021, Gregory Haye, director de fabricació additiva d'Airtech International (Huntington Beach, CA, EUA) va descriure la recent estratègia d'Airtech per utilitzar la fabricació additiva per entrar al mercat de resines i eines per a CW.Airtech utilitzava Thermwood (Dell, IN, EUA) Màquines de fabricació additiva de gran format LSAM per oferir serveis d'eines abans de la pandèmia. El primer sistema es va instal·lar i va funcionar a la divisió de productes d'enginyeria personalitzada de l'empresa a Springfield, Tennessee, EUA, i el segon sistema es va instal·lar a les instal·lacions d'Airtech a Luxemburg.
Haye va dir que l'expansió forma part de la doble estratègia d'Airtech en la fabricació additiva. El primer i més important aspecte és el desenvolupament de sistemes de resina termoplàstica dissenyats específicament per a la impressió en 3D de motlles i eines. El segon aspecte, els serveis de fabricació de motlles, és el facilitador. del primer aspecte.
"Creiem que hem d'avançar el mercat per donar suport a l'adopció i la certificació de motlles i resines d'impressió 3D", va dir Haye. "A més, l'èxit dels nostres clients d'eines i resines amb aquestes noves solucions és fonamental, així que anem al gran longituds per validar resines i eines acabades. En imprimir cada dia, estem més capaços d'ajudar-nos amb clients de materials i tecnologia de procés líders en la indústria i ens ajudem a identificar noves solucions per desenvolupar per al mercat".
La línia actual de materials d'impressió d'Airtech (a la imatge següent) inclou Dahltram S-150CF ABS, Dahltram C-250CF i policarbonat C-250GF i Dahltram I-350CF PEI. Això també inclou dos compostos purificadors, Dahlpram 009 i Dahlpram SP209. Haye va dir que la companyia està dedicada al desenvolupament de nous productes i està avaluant resines per a aplicacions d'alta temperatura i baix CTE. Airtech també realitza proves exhaustives de materials per crear una base de dades de propietats mecàniques d'impressió. Airtech també identifica materials de restauració adequats i prova contínuament materials de contacte compatibles i sistemes de resina termoestables. A més d'aquesta base de dades, l'equip global ha dut a terme proves exhaustives d'aquests sistemes de resina per a productes d'eines d'ús final mitjançant proves extenses del cicle d'autoclau i fabricació de peces.
L'empresa va exposar a CAMX una eina fabricada per CEAD (Delft, Països Baixos) amb una de les seves resines, i una altra eina impresa per Titan Robotics (Colorado Springs, CO, EUA) (vegeu més amunt). Totes dues estan construïdes amb Dahltram C-250CF. .Airtech es compromet a fer que aquests materials siguin independents de la màquina i aptes per a tota la impressió 3D a gran escala.
A la fira, Massivit 3D (Lord, Israel) va demostrar el seu sistema d'impressió 3D Massivit per a la producció d'eines ràpides d'impressió 3D per a la producció de peces compostes.
L'objectiu, diu Jeff Freeman de Massivit 3D, és la producció ràpida d'eines: s'ha informat de les eines acabades en una setmana o menys, en comparació amb setmanes per a les eines tradicionals. Mitjançant la tecnologia d'impressió de distribució de gel (GSP) de Massivit, el sistema imprimeix un motlle buit. ” utilitzant un gel termoestabl a base d'acrílic curable amb UV. El material és trencable per aigua, insoluble en aigua, de manera que el material no contamini l'aigua. El motlle de closca s'omple d'epoxi líquid, després tota l'estructura es cou per curar i després es submergeix en aigua, fent que la closca acrílica caigui. Es diu que el motlle resultant és un motlle isòtrop, durador i fort amb propietats que permeten la col·locació manual de peces compostes. Segons Massivit 3D, la R+D del material està en curs material de motlle epoxi resultant, inclosa l'addició de fibres o altres reforços o farcits per reduir el pes o augmentar el rendiment per a diverses aplicacions.
El sistema Massivit també pot imprimir mandrils interns estancs per a la producció de peces compostes tubulars de geometries buides i complexes. El mandril interior s'imprimeix i, després de col·locar el component compost, es descompon per immersió a l'aigua, deixant la part final. L'empresa va mostrar una màquina de prova a la fira amb un conjunt de seient de demostració i components tubulars buits. Massivit té previst començar a vendre les màquines el primer trimestre de 2022. El sistema que es mostra actualment té una capacitat de temperatura de fins a 120 ° C (250 ° F). ) i l'objectiu és alliberar un sistema fins a 180 °C.
Les àrees d'aplicació actuals inclouen components mèdics i d'automoció, i Freeman va assenyalar que els components de grau aeroespacial poden ser possibles en un futur proper.
(Esquerra) Vespa guia de sortida, contenció (superior dreta) i fuselatge del dron (superior i inferior). Crèdit de la imatge: CW
A&P Technology (Cincinnati, OH, EUA) està previsualitzant una sèrie de projectes, com ara paletes de guia de sortida de motors aerodinàmics, fuselatge de drons, acabat del túnel Chevrolet Corvette 2021 i contenció de motors a reacció per a petites empreses. fibra de carboni amb un sistema de resina epoxi endurida (PR520), produït per RTM.A&P va dir que era un producte a mida i que es va desenvolupar conjuntament. El cos del drone d'UAV està teixit integralment i tractat per infusió. Uns 4,5 metres, aplica un estopa desplegada, tant estèticament com perquè es diu que les fibres queden més planes; això contribueix a una superfície aerodinàmica més suau. Els extrems del túnel utilitzen material QISO d'A&P i fibres tallades. Les peces pultrusionades tenen amplades personalitzades per evitar malbarataments de material. Finalment, per a la part comercial produïda per a l'avió Cessna FJ44-4, la contenció té un QISO- construcció tipus amb un teixit perfilat que és fàcil d'embolicar i redueix els residus. RTM és el mètode de processament.
L'objectiu principal de Re:Build Manufacturing (Framingham, MA, EUA) és tornar la fabricació als Estats Units. Consta d'una cartera d'empreses, inclosa la recentment adquirida Oribi Manufacturing (City, Colorado, EUA), Cutting Dynamics Inc. . (CDI, Avon, Ohio, EUA) i Composite Resources (Rock Hill, SC, EUA): cobreix des de tota la cadena de subministrament, des del disseny fins a la producció i el muntatge, i ofereix un enfocament holístic dels compostos; Re:Build utilitza termoestables, termoplàstics, carboni, vidre i fibres naturals per a una varietat d'aplicacions. A més, la companyia va dir que ha adquirit diversos equips de serveis d'enginyeria, dotant-los amb més de 200 enginyers per dissenyar productes i processos que faran que el Re:Build va mostrar el seu grup de materials avançats exclusivament a CAMX.
Temper Inc. (Cedar Springs, Michigan, EUA) està mostrant un exemple de la seva eina Smart Susceptor, feta d'un aliatge metàl·lic que proporciona un escalfament per inducció eficient i uniforme en grans espais i geometries 3D, alhora que té una temperatura de Curie inherent a la qual l'escalfament s'aturarà. Les zones per sota de la temperatura, com ara les cantonades complicades o la zona entre la pell i el cordó, continuaran escalfant-se fins que s'assoleixi la temperatura de Curie. Temper va mostrar una eina de demostració per a un respatller de seient de cotxe de 18 "x 26" fet utilitzant un compost de fibra de vidre/PPS picat en una eina metàl·lica a joc i fet amb Boeing, Ford Motor Company i Victoria Stas duu a terme el programa IACMI. Temper també va mostrar una secció de demostració de 8 peus d'ample i 22 peus de llarg d'un estabilitzador horitzontal Boeing 787. Boeing Research and Technology (BR&T, Seattle, Washington, EUA) va utilitzar l'eina Smart Susceptor per construir dos demostradors d'aquest tipus, tots dos en fibra de carboni unidireccional (UD), un en PEEK i l'altre en PEKK. La peça es va fabricar amb globus. emmotllament/emmotllament de diafragma amb una fina pel·lícula d'alumini. L'eina de pedestal intel·ligent proporciona un modelatge compost d'eficiència energètica amb temps de cicle parcial que van des de tres minuts a dues hores, depenent del material de la peça, la geometria i la configuració del pedestal intel·ligent.
Alguns dels guanyadors del premi ACE a CAMX 2021. (a dalt a l'esquerra) Frost Engineering & Consulting, (a dalt a la dreta) Oak Ridge National Laboratory, (a baix a l'esquerra) Mallinda Inc. i (a a baix a la dreta) Victrex.
Associació Americana de Fabricants de Composites. (ACMA, Arlington, VA, EUA) Ahir es va celebrar la cerimònia de lliurament de premis del concurs Composites Excellence Awards (ACE). ACE reconeix les nominacions i els guanyadors en sis categories, incloent Green Design Innovation, Applied Creativity, Equipment and Tool Innovació, innovació de materials i processos, sostenibilitat i potencial de creixement del mercat.
Aditya Birla Advanced Materials (Rayong, Tailàndia), part del grup Aditya Birla (Mumbai, Índia) i el reciclador de compostos Vartega (Golden, CO, EUA) han signat recentment un memoràndum d'entesa per col·laborar en el reciclatge i el desenvolupament d'aplicacions posteriors per a productes compostos. .Per a l'informe complet, vegeu "Aditya Birla Advanced Materials, Vartega desenvolupa una cadena de valor de reciclatge per a composites termoestables".
L&L Products (Romeo, MI, EUA) va mostrar el seu adhesiu d'escuma rígida de dos components PHASTER XP-607 per a la unió estructural de compostos, alumini, acer, fusta i ciment sense preparació de la superfície. PHASTER no s'estella, però ofereix una alta tenacitat a través d'un 100 % d'escuma de cèl·lules tancades que es pot aprofitar per a la fixació mecànica i també és inherentment resistent al foc. La flexibilitat de la formulació de PHASTER també permet que s'utilitzi en aplicacions de segellat i junta. Totes les formulacions de PHASTER estan lliures de COV, d'isocianurats i no tenen requisits de permís d'aire. .
L&L també destaca el seu producte de pultrusió Continuous Composite System (CCS) amb el seu soci BASF (Wyandotte, MI, EUA) i fabricants d'automòbils, que va ser reconegut en el Jeep Grand Cherokee L Composite Tunnel Reinforcement 2021, que va guanyar el premi Altair Enlighten 2021.Stellantis ( Amsterdam, Països Baixos). La peça és una barreja contínua de vidre i fibra de carboni/CCS pultrusionat PA6, sobreemmotllat amb PA6 no reforçat.
Qarbon Aerospace (Red Oak, TX, EUA) es basa en dècades d'experiència en Triumph Aerospace Structures amb una nova inversió en els processos necessaris per a les plataformes de nova generació. Un exemple va ser el demostrador de caixa d'ala de compost termoplàstic a l'estand, que es va formar per inducció. cordons de soldadura i costelles termoformades a la pell, tots fets amb cinta PAEK de baixa fusió de fibra de carboni Toray Cetex TC1225 UD. Aquest procés patentat TRL 5 és dinàmic, utilitza un efector final desenvolupat internament i es pot soldar a cegues sense pedestal ( només accés d'un costat). El procés també permet que la calor es concentri només a la costura de soldadura, cosa que s'ha demostrat mitjançant proves físiques que mostren que la resistència al cisallament de solapa és més gran que la dels termoestables cocurats i s'acosta a la força de l'autoclau. -Estructures consolidades.
Mostrat a l'estand de CAMX a IDI Composites International (Noblesville, Indiana, EUA) aquesta setmana, el X27 és una roda composta de fibra de carboni esportiva Coyote Mustang, adoptada per Vision Composite Products (Decatur, AL, EUA) d'IDI. L'Ultrium U660 combina carboni. compost d'emmotllament de làmines de fibra/epoxi (SMC) i preformes teixides d'A&P Technology (Cincinnati, OH, EUA).
Darell Jern, especialista sènior en desenvolupament de projectes d'IDI Composites, va dir que les rodes són el resultat d'una col·laboració de cinc anys entre les dues empreses i són els primers components que fan servir el SMC de fibra picada U660 d'1 polzada d'IDI. Les rodes modelades en matriu produïdes a Es diu que la fàbrica de productes Vision Composite Products és un 40 per cent més lleugera que les rodes d'alumini, i té una baixa densitat i una gran resistència per complir amb totes les regulacions de rodes SAE.
"Ha estat una gran col·laboració amb Vision", va dir Jern. "Hem treballat amb ells mitjançant múltiples iteracions i desenvolupament de materials per obtenir els resultats que volíem". El SMC basat en epoxi es va desenvolupar per complir els requisits d'alta resistència i es va provar en una prova de durabilitat de 48 hores.
Jern va afegir que aquests productes rendibles fabricats als Estats Units permeten la producció de grans volums de rodes per a cotxes de carreres lleugers, vehicles de tot terreny (UTV), vehicles elèctrics (EV) i més. Va assenyalar que l'Ultrium U660 també és adequat per a molts altres tipus d'aplicacions d'automoció, inclosos interiors i exteriors d'automòbils, amb molts més projectes en marxa.
Per descomptat, la pandèmia i els problemes de la cadena de subministrament en curs van ser punts de discussió a la sala d'exposicions i en diverses presentacions. "La pandèmia ha demostrat que la indústria dels compostos pot treballar conjuntament per trobar noves solucions als problemes antics quan les necessitem", va dir Marcio. Sandri, president de composites a Owens Corning (Toledo, OH, EUA) en la seva presentació al ple. . . ”. Va parlar de l'ús creixent d'eines digitals i de la importància de localitzar les cadenes de subministrament i les associacions.
A la sala d'exposició, CW va tenir l'oportunitat de parlar amb Sandri i Chris Skinner, vicepresident de màrqueting estratègic d'Owens Corning.
Sandri va reiterar que la pandèmia ha creat algunes oportunitats per als proveïdors i fabricants de materials com Owens Corning. "La pandèmia ens ha ajudat a veure el valor creixent dels compostos en termes de sostenibilitat i lleugeresa, infraestructura i més", va assenyalar, i va assenyalar que automatitzar i digitalitzar les operacions de fabricació de compostos pot reduir l'exposició a la mà d'obra en el procés de fabricació: això és important durant l'escassetat de mà d'obra.
Sobre el problema de la cadena de subministrament en curs, Sandri va dir que la situació actual està ensenyant a la indústria a no dependre de cadenes de subministrament llargues. Les converses entre proveïdors, fabricants i altres persones de la cadena de subministrament han de tenir una conversa sobre la racionalització de la cadena de subministrament en si i la manera com els compostos. es presenten a la indústria, va dir.
Pel que fa a les oportunitats de sostenibilitat, Owens Corning està treballant per desenvolupar materials reciclables per a aerogeneradors, va dir Sandri. Això inclou una col·laboració amb el consorci ZEBRA (Zero Waste Blade Research), que va començar el 2020 amb l'objectiu de dissenyar i fabricar turbines eòliques 100% reciclables. blades.Els socis inclouen LM Wind Power, Arkema, Canoe, Engie i Suez.
Com a representant nord-americà d'Adapa A/S (Aalborg, Dinamarca), Metyx Composites (Istanbul, Turquia i Gastonia, Carolina del Nord, EUA) va mostrar la tecnologia de motlle adaptatiu de l'empresa a l'estand S20 com a solucions per a peces compostes, incloses aplicacions en aeroespacial, marina i construcció, per citar-ne alguns. Aquest motlle intel·ligent i reconfigurable mesura fins a 10 x 10 m (aproximadament 33 x 33 peus) utilitzant un fitxer o model 3D, que després es panellitza en peces més petites per adaptar-se al motlle. Un cop acabat, la informació del fitxer s'introdueix a la unitat de control del motlle, i cada panell individual es pot modificar a la forma desitjada.
La matriu adaptativa consisteix en actuadors lineals impulsats per motors pas a pas elèctrics controlats per CAM per portar-lo a la posició 3D desitjada, mentre que el sistema de varetes flexibles permet una alta precisió i toleràncies baixes. A la part superior hi ha una membrana composta ferromagnètica de silici de 18 mm de gruix, que és subjectat per imants connectats a un sistema de varetes; segons John Sohn d'Adapa, aquesta membrana de silici no s'ha de substituir. La infusió de resina i el termoconformat són alguns dels processos que són possibles quan s'utilitza aquesta eina. Més de socis industrials d'Adapa també l'utilitzen per a la instal·lació manual i l'automatització, va esmentar Sohn.
Metyx Composites és un fabricant de tèxtils tècnics d'alt rendiment que inclouen reforços multiaxials, reforços de fibra de carboni, reforços RTM, reforços teixits i productes de bosses de buit. Els seus dos negocis relacionats amb els compostos inclouen METYX Composites Tooling Center i METYX Composites Kitting.
Hora de publicació: maig-09-2022