В качестве медиа-спонсора CAMX компания CompositesWorld сообщает о нескольких новых или улучшенных разработках, представленных на выставке, от победителей CAMX Award и ACE Award до основных докладчиков и интересных технологий.#camx #ndi #787
Несмотря на пандемию, экспоненты приехали в Даллас, чтобы провести более 130 презентаций и более 360 экспонентов, продемонстрировавших свои возможности и проекты, над которыми они работали. Дни 1 и 2 были наполнены общением, демонстрациями и беспрецедентными инновациями. Изображение предоставлено: CW
Спустя 744 дня после итерации CAMX 2019 экспоненты и посетители композитов наконец-то смогли собраться вместе. По общему мнению, выставка в этом году имела больше посетителей, чем ожидалось, и что ее визуальные аспекты, такие как демонстрационный стенд на Composite One (Шаумбург, Иллинойс, США) в центре зала — стали настоящим хитом после такого выступления. добро пожаловать.длительная изоляция.
Кроме того, очевидно, что производители и инженеры по композитам не бездействовали с момента закрытия CAMX в марте 2020 года. Будучи медиа-спонсором CAMX, CompositesWorld сообщает от победителей CAMX Award и ACE Award о некоторых новых или интересных технологиях, представленных в CAMX Show Daily. Ниже краткое содержание этой работы.
Основной докладчик Грегори Улмер, исполнительный вице-президент по аэрокосмической отрасли компании Lockheed Martin (Бетесда, Мэриленд, США), представил прошлое и будущее аэрокосмических композитов на пленарном заседании CAMX 2021, уделив особое внимание роли автоматизации и цифровых потоков.
У Lockeed Martin есть несколько подразделений – Gyrocopter, Space, Missiles и Aerospace. В рамках авиационного подразделения Ulmer основное внимание уделяется истребителям, таким как F-35, гиперзвуковым самолетам и другим технологическим разработкам в рамках подразделения Skunk Works компании. Он отметил важность партнерство для успеха компании: «Композиты – это два разных материала, которые вместе образуют нечто новое. Вот как Lockheed Martin справляется с партнерскими отношениями».
Улмер объяснил, что история композитов в Lockheed Martin Aerospace началась в 1970-х годах, когда в истребителе F-16 использовалась 5-процентная композитная структура. К 1990-м годам F-22 был на 25 процентов состоять из композитных материалов. провел различные торговые исследования, чтобы подсчитать экономию средств от смягчения последствий использования этих транспортных средств и определить, являются ли композиты лучшим вариантом, сказал он.
Нынешняя эра разработки композитов в Lockheed Martin началась с разработкой F-35 в конце 1990-х годов, а композиты составляют около 35 процентов веса конструкции самолета. Программа F-35 также положила начало автоматизированным и цифровым технологиям. такие как автоматическое сверление, оптическая проекция, ультразвуковой неразрушающий контроль (NDI), контроль толщины ламината и прецизионная обработка композитных структур.
По его словам, еще одним направлением исследований и разработок компании в области композитных материалов является соединение. За последние 30 лет он сообщил об успехах в этой области с такими компонентами, как композитные впускные каналы двигателя, компоненты крыла и конструкции фюзеляжа.
Однако, отметил он, «преимущества склеивания часто сводятся на нет сложностями, связанными с большими объемами процессов, проверками и валидацией». В рамках крупномасштабных программ, таких как F-35, Lockheed Martin также работает над разработкой роботов-закрепителей для автоматизированных механических соединений.
Он также упомянул работу компании по разработке структурированной световой метрологии для композитных деталей для сравнения готовых конструкций с их первоначальными проектами. Текущие технологические разработки включают в себя быстрые и недорогие инструменты; более автоматизированные процессы, такие как сверление, обрезка и крепление; и низкоскоростное, высококачественное производство. Гиперзвуковые самолеты также являются сферой внимания, включая работы над композитами с керамической матрицей (КМК) и углеродно-углеродными композитными конструкциями.
По его словам, это также новое место для компании, и будущее предприятие разрабатывается в Палмдейле, штат Калифорния, США, и будет поддерживать множество будущих проектов, сказал он. Объект будет включать в себя автоматическую сборку, метрологический контроль и погрузочно-разгрузочные работы, а также портативную автоматизацию. технологии, а также гибкий производственный цех с контролируемой температурой.
«Цифровая трансформация Lockheed Martin продолжается», — сказал он, что позволяет компании сосредоточиться на гибкости и оперативности реагирования на запросы клиентов, понимании производительности и предсказуемости, а также общей конкурентоспособности на рынке.
«Композиты по-прежнему будут ключевым аэрокосмическим материалом для будущих проектов, — заключил он, — которые необходимы для постоянного развития материалов и процессов для достижения этой цели».
Кен Хак, директор по разработке продукции TrinityRail, получил награду за общую прочность (слева). Награду за непревзойденную инновацию получила компания Mitsubishi Chemical Advanced Materials (справа). Изображение предоставлено CW
CAMX 2021 официально стартовал вчера с пленарного заседания, на котором были объявлены победители премии CAMX Awards. Существует две награды CAMX: одна называется «Премия общей силы», а другая — «Премия за беспрецедентные инновации». В этом году номинированы очень разнообразны, охватывая множество конечных рынков, применений, материалов и процессов.
Обладатель премии «Общая прочность» отправился в TrinityRail (Даллас, Техас, США) для ознакомления с первым композитным основным грузовым полом компании, разработанным для ее рефрижераторного товарного вагона. Разработано в сотрудничестве с Composite Applications Group (CAG, Макдональд, Теннесси, США), Wabash National. (Лафайет, Индиана, США) и Structural Composites (Мельбурн, Флорида, США), ламинат заменяет традиционную цельностальную конструкцию и снижает вес товарных вагонов на 4500 фунтов. Конструкция также позволила TrinityRail внедрить вторичные полы для облегчения транспортировки замороженных продуктов. или свежие продукты.
Кен Хак, директор по разработке продукции TrinityRail, принял награду и поблагодарил партнеров TrinityRail по композитной отрасли за помощь в проекте. Он также охарактеризовал композитные черновые полы как «новую эру композитных материалов для железнодорожной отрасли». Он также отметил, что TrinityRail работает над другими композитными конструкциями для других железнодорожных применений. «Скоро мы покажем вам еще более интересные вещи», - сказал он.
Награда за беспрецедентную инновацию была вручена компании Mitsubishi Chemical Advanced Materials (Меса, Аризона, США) за работу под названием «Большие по объему структурные углеродные волокна, армированные литьевым формованием композиты ETP». В заявках основное внимание уделялось новому литьевому материалу Mitsubishi KyronMAX из углеродного волокна и нейлона, обладающему прочностью на растяжение. прочность превышает 50 000 фунтов на квадратный дюйм/345 МПа. Компания Mitsubishi описывает KyronMAX как самый прочный в мире материал для литья под давлением и утверждает, что производительность KyronMAX обусловлена разработкой компанией технологии калибровки, которая позволяет арматуре из коротких волокон проявлять механические свойства длинных волокон. (>1 мм). Этот материал, представленный на Jeep Wrangler и Jeep Gladiator 2021 модельного года, используется для изготовления кронштейна приемника, который крепит крышу к автомобилю.
На выставке CAMX 2021 Грегори Хэй, директор по аддитивному производству компании Airtech International (Хантингтон-Бич, Калифорния, США), обрисовал недавнюю стратегию Airtech по использованию аддитивного производства для выхода на рынок смол и инструментов для CW. Airtech использовала Thermwood (Dell, Индиана, США). США) Широкоформатные машины для аддитивного производства LSAM для оказания услуг по оснастке до начала пандемии. Первая система была установлена и введена в эксплуатацию в подразделении Custom Engineered Products компании в Спрингфилде, штат Теннесси, США, а вторая система была установлена на предприятии Airtech в Люксембурге.
Хэй сказал, что расширение является частью двуединой стратегии Airtech в аддитивном производстве. Первым и наиболее важным аспектом является разработка систем термопластичных смол, специально предназначенных для 3D-печати форм и инструментов. Второй аспект, услуги по изготовлению пресс-форм, является посредником. первого аспекта.
«Мы считаем, что нам необходимо продвинуть рынок вперед, чтобы поддержать внедрение и сертификацию форм и смол для 3D-печати», — сказал Хэй. «Кроме того, успех наших клиентов в области инструментов и смол с этими новыми решениями имеет решающее значение, поэтому мы идем к великому длины для проверки смол и готовых инструментов. Печатая каждый день, мы можем лучше поддерживать клиентов с ведущими в отрасли материалами и технологическими процессами, а также помогать нам находить новые решения для разработки на рынке».
Текущая линейка печатных материалов Airtech (на фото ниже) включает Dahltram S-150CF ABS, Dahltram C-250CF и поликарбонат C-250GF, а также Dahltram I-350CF PEI. Сюда также входят два очищающих соединения: Dahlpram 009 и Dahltram SP209. Кроме того, Хэй сказал, что компания занимается разработкой новых продуктов и оценивает смолы для применения при высоких температурах и с низким КТР. Airtech также проводит обширные испытания материалов для создания базы данных механических свойств печати. Airtech также определяет подходящие реставрационные материалы и постоянно тестирует совместимые контактные материалы и Системы термореактивных смол. В дополнение к этой базе данных глобальная группа провела обширные испытания этих систем смол для конечного использования в инструментах посредством обширных испытаний в автоклавном цикле и изготовления деталей.
Компания представила на выставке CAMX инструмент, изготовленный CEAD (Делфт, Нидерланды) с использованием одной из своих смол, а также другой инструмент, напечатанный Titan Robotics (Колорадо-Спрингс, Колорадо, США) (см. выше). Оба изготовлены на основе Dahltram C-250CF. .Airtech стремится сделать эти материалы машинонезависимыми и подходящими для любой крупномасштабной 3D-печати.
На выставочной площадке компания Massivit 3D (Lord, Израиль) продемонстрировала свою систему 3D-печати Massivit для производства инструментов быстрой 3D-печати для производства композитных деталей.
Целью, по словам Джеффа Фримана из Massivit 3D, является быстрое производство инструментов: готовые инструменты будут готовы через неделю или меньше, по сравнению с неделями для традиционных инструментов. Используя технологию гелевой печати Massivit (GSP), система печатает «оболочку» полой формы. » с использованием термореактивного геля на акриловой основе, отверждаемого УФ-излучением. Материал водоразрушаемый - нерастворим в воде, поэтому материал не загрязняет воду. Форма оболочки заполняется жидкой эпоксидной смолой, затем вся конструкция запекается для отверждения, и затем погружают в воду, в результате чего акриловая оболочка падает. Полученная форма считается изотропной, долговечной и прочной формой со свойствами, которые позволяют вручную укладывать композитные детали. По данным Massivit 3D, на данный момент ведутся исследования и разработки материалов. полученный эпоксидный материал для форм, включая добавление волокон или других армирующих материалов или наполнителей для уменьшения веса или повышения производительности для различных применений.
Система Massivit также может печатать водонепроницаемые внутренние оправки для производства полых трубчатых композитных деталей сложной геометрии. Внутренняя оправка печатается, затем после того, как композитный компонент уложен, он разрушается путем погружения в воду, оставляя окончательную деталь. Компания представила на выставке испытательную машину с демонстрационным сиденьем в сборе и полыми трубчатыми компонентами. Massivit планирует начать продажи машин в первом квартале 2022 года. Система, представленная в настоящее время, выдерживает температуру до 120 ° C (250 ° F). ) и цель — разогреть систему до 180°C.
Текущие целевые области применения включают медицинские и автомобильные компоненты, и Фриман отметил, что в ближайшем будущем могут стать возможными компоненты аэрокосмического класса.
(Слева) Выходные направляющие лопатки, (вверху справа) защитная оболочка и (верхний и нижний) фюзеляж дрона. Изображение предоставлено: CW
Компания A&P Technology (Цинциннати, Огайо, США) рассматривает ряд проектов, в том числе направляющие лопатки для выхода авиадвигателя, фюзеляж дрона, отделку туннеля Chevrolet Corvette 2021 года и защитную оболочку двигателя для малого бизнес-джета. Выпускные направляющие лопатки, используемые для направления воздушного потока, представляют собой плетеную ткань. Углеродное волокно с системой закаленной эпоксидной смолы (PR520), произведенное RTM. A&P заявило, что это заказной продукт, разработанный совместно. Корпус дрона БПЛА целиком сплетен и обработан методом вливания. На высоте около 4,5 метров он натягивает развернутый жгут, и эстетично, и потому, что волокна лежат более ровно; это способствует созданию более гладкой аэродинамической поверхности. В концах туннеля используется материал QISO от A&P и рубленые волокна. Пултрузионные детали имеют нестандартную ширину, чтобы избежать отходов материала. Наконец, для коммерческой детали, произведенной для самолета FJ44-4 Cessna, защитная оболочка имеет QISO- конструкция типа с профилированной тканью, которую легко обернуть и уменьшить количество отходов. RTM - это метод обработки.
Основной целью Re:Build Manufacturing (Фрамингем, Массачусетс, США) является возвращение производства в Соединенные Штаты. Компания состоит из портфеля компаний, включая недавно приобретенную Oribi Manufacturing (Сити, Колорадо, США), Cutting Dynamics Inc. . (CDI, Эйвон, Огайо, США) и Composite Resources (Рок-Хилл, Южная Каролина, США) – охватывает всю цепочку поставок от проектирования до производства и сборки и обеспечивает целостный подход к композитам; Re:Build использует термореактивные материалы, термопласты, углеродные, стеклянные и натуральные волокна для различных применений. Перенос передового производства в США становится все более возможным. Re:Build продемонстрировала свою группу по передовым материалам эксклюзивно на выставке CAMX.
Компания Temper Inc. (Седар-Спрингс, Мичиган, США) демонстрирует пример своего инструмента Smart Susceptor, изготовленного из металлического сплава, который обеспечивает эффективный и равномерный индукционный нагрев на больших промежутках и трехмерных геометриях, а также имеет присущую ему температуру Кюри, при которой нагрев прекратится. Области ниже температуры, такие как сложные углы или область между обшивкой и стрингером, будут продолжать нагреваться до тех пор, пока не будет достигнута температура Кюри. Компания Temper продемонстрировала демонстрационный инструмент для изготовления спинки автомобильного сиденья размером 18 x 26 дюймов. Используя рубленое стекловолокно/PPS в соответствующем металлическом инструменте и изготовленное совместно с Boeing, Ford Motor Company и Victoria, Стас проводит программу IACMI. Компания Temper также продемонстрировала демонстрационную секцию горизонтального стабилизатора Boeing 787 шириной 8 футов и длиной 22 фута. Самолет. Компания Boeing Research and Technology (BR&T, Сиэтл, Вашингтон, США) использовала инструмент Smart Susceptor для создания двух таких демонстраторов, оба из однонаправленного (UD) углеродного волокна, один из PEEK, а другой из PEKK. Деталь была изготовлена с использованием воздушного шара. формование/формование диафрагмы с помощью тонкой алюминиевой пленки. Инструмент Smart Pedestal Tool обеспечивает энергоэффективное формование композитных материалов со временем частичного цикла от трех минут до двух часов, в зависимости от материала детали, геометрии и конфигурации Smart Pedestal.
Некоторые из лауреатов премии ACE на выставке CAMX 2021. (вверху слева) Frost Engineering & Consulting, (вверху справа) Национальная лаборатория Ок-Риджа, (внизу слева) Mallinda Inc. и (внизу справа) Victrex.
Американская ассоциация производителей композитов. (ACMA, Арлингтон, Вирджиния, США) Вчера состоялась церемония награждения конкурса Composites Excellence Awards (ACE). ACE признает номинантов и победителей в шести категориях, включая инновации в области зеленого дизайна, прикладное творчество, оборудование и инструменты. Инновации, материалы и процессы, устойчивость и потенциал роста рынка.
Компания Aditya Birla Advanced Materials (Районг, Таиланд), входящая в группу Aditya Birla Group (Мумбаи, Индия), и компания по переработке композитов Vartega (Голден, Колорадо, США) недавно подписали меморандум о взаимопонимании по сотрудничеству в области переработки и разработки последующих приложений для композитных изделий. .Полный отчет см. в разделе «Aditya Birla Advanced Materials, Vartega развивает цепочку создания стоимости переработки термореактивных композитов».
L&L Products (Ромео, Мичиган, США) продемонстрировала двухкомпонентный клей на твердой пене PHASTER XP-607 для структурного склеивания с композитами, алюминием, сталью, деревом и цементом без подготовки поверхности. PHASTER не скалывается, но обеспечивает высокую прочность благодаря 100 % пенопласта с закрытыми порами, который можно использовать для механического крепления, а также он по своей природе огнестойкий. Гибкость рецептуры PHASTER также позволяет использовать его для прокладок и герметизации. Все составы PHASTER не содержат летучих органических соединений, изоциануратов и не имеют требований к разрешению на использование воздуха. .
L&L также представляет свой пултрузионный продукт непрерывной композитной системы (CCS) совместно с партнером BASF (Виандотт, Мичиган, США) и автопроизводителями, который был отмечен наградой Jeep Grand Cherokee L Composite Tunnel Reinforcement 2021 года, получившей премию Altair Enlighten Award 2021 года. Амстердам, Нидерланды). Деталь представляет собой непрерывную смесь стекла и углеродного волокна/пультрузионного CCS PA6, залитого неармированным PA6.
Qarbon Aerospace (Ред-Оук, Техас, США) опирается на многолетний опыт Triumph Aerospace Structures и делает новые инвестиции в процессы, необходимые для платформ следующего поколения. Одним из примеров был демонстратор кессона крыла из термопластичного композита на стенде, который был сформирован методом индукции. приварка стрингеров и термоформованных нервюр к обшивке, все они изготовлены из легкоплавкой ленты PAEK из углеродного волокна Toray Cetex TC1225 UD. Этот запатентованный процесс TRL 5 является динамичным, использует концевой эффектор собственной разработки и может быть сварен вслепую без пьедестала ( доступ только с одной стороны). Этот процесс также позволяет концентрировать тепло только в сварном шве, что было продемонстрировано физическими испытаниями, показывающими, что прочность на сдвиг внахлестку выше, чем у термореактивных материалов совместного отверждения, и приближается к прочности автоклавного материала. -консолидированные структуры.
Представленный на стенде CAMX на выставке IDI Composites International (Ноблсвилл, Индиана, США) на этой неделе, X27 представляет собой спортивное колесо из углеродного волокна Coyote Mustang, принятое компанией Vision Composite Products (Декейтер, Алабама, США) от IDI. Ultrium U660 сочетает в себе карбон формовочный компаунд из волокна и эпоксидной смолы (SMC) и тканые заготовки от A&P Technology (Цинциннати, Огайо, США).
Дарелл Джерн, старший специалист по разработке проектов в IDI Composites, сказал, что эти колеса являются результатом пятилетнего сотрудничества между двумя компаниями и являются первыми компонентами, в которых используется 1-дюймовое рубленое волокно IDI U660 SMC. Завод Vision Composite Products утверждает, что они на 40 процентов легче алюминиевых колес, имеют низкую плотность и высокую прочность, что соответствует всем нормам SAE для колес.
«Это было великолепное сотрудничество с Vision», — сказал Джерн. «Мы работали с ними через несколько итераций и разработку материалов, чтобы получить желаемые результаты». SMC на эпоксидной основе был разработан с учетом требований высокой прочности и прошел 48-часовое испытание на долговечность.
Джерн добавил, что эти экономически эффективные продукты, произведенные в США, позволяют производить большие объемы колес для легких гоночных автомобилей, внедорожников (UTV), электромобилей (EV) и т. д. Он отметил, что Ultrium U660 также подходит для многие другие виды автомобильного применения, включая интерьеры и экстерьеры автомобилей, и еще много проектов в разработке.
Конечно, пандемия и текущие проблемы с цепочками поставок были предметом обсуждения на выставке и в нескольких презентациях. «Пандемия показала, что индустрия композитов может работать вместе, чтобы найти новые решения старых проблем, когда они нам нужны», — сказал Марсио. Сандри, президент отдела композитов компании Owens Corning (Толедо, Огайо, США), в своем пленарном докладе. . . ». Он рассказал о растущем использовании цифровых инструментов и важности локализации цепочек поставок и партнерских отношений.
В выставочном зале у CW была возможность поговорить с Сандри и Крисом Скиннером, вице-президентом по стратегическому маркетингу компании Owens Corning.
Сандри повторил, что пандемия фактически создала некоторые возможности для поставщиков и производителей материалов, таких как Owens Corning. «Пандемия помогла нам увидеть растущую ценность композитов с точки зрения устойчивости и легкости, инфраструктуры и многого другого», — отметил он, отметив, что автоматизация и оцифровка операций по производству композитов может снизить нагрузку на рабочую силу в производственном процессе. Это важно в условиях нехватки рабочей силы.
Что касается продолжающейся проблемы цепочки поставок, Сандри сказала, что текущая ситуация учит отрасль не полагаться на длинные цепочки поставок. представлены отрасли, сказал он.
Что касается возможностей устойчивого развития, Owens Corning работает над разработкой перерабатываемых материалов для ветряных турбин, сказал Сандри. Это включает в себя сотрудничество с консорциумом ZEBRA (Zero Waste Blade Research), который начал свою деятельность в 2020 году с целью разработки и производства ветряных турбин, полностью пригодных для вторичной переработки. лопасти. В число партнеров входят LM Wind Power, Arkema, Canoe, Engie и Suez.
Представитель компании Adapa A/S (Ольборг, Дания) в США, компания Metyx Composites (Стамбул, Турция и Гастония, Северная Каролина, США) продемонстрировала технологию адаптивных пресс-форм компании на стенде S20 в качестве решения для композитных деталей, включая применение в аэрокосмической отрасли. морское судостроение и строительство, и это лишь некоторые из них. Эта умная реконфигурируемая форма имеет размеры до 10 х 10 м (приблизительно 33 х 33 фута) с использованием 3D-файла или модели, которая затем разбивается на более мелкие части, чтобы соответствовать форме. После завершения информация о файле подается в блок управления пресс-формой, и затем каждой отдельной панели можно придать желаемую форму.
Адаптивная матрица состоит из линейных приводов, приводимых в движение электрическими шаговыми двигателями с управлением от CAM, которые приводят ее в желаемое трехмерное положение, а система гибких стержней обеспечивает высокую точность и низкие допуски. Сверху находится кремниевая ферромагнитная композитная мембрана толщиной 18 мм, которая удерживается на месте магнитами, прикрепленными к стержневой системе; По словам Джона Сона из Adapa, эту силиконовую мембрану не нужно заменять. Инфузия смолы и термоформование — это лишь некоторые из процессов, которые возможны при использовании этого инструмента. Многие промышленные партнеры Adapa также используют его для ручной укладки и автоматизации, - упомянул Зон.
Metyx Composites является производителем высокоэффективного технического текстиля, включая многоосную арматуру, арматуру из углеродного волокна, арматуру RTM, тканую арматуру и продукцию для вакуумных пакетов. Ее два предприятия, связанные с композитами, включают Центр инструментов METYX Composites Tooling Center и METYX Composites Kitting.
Время публикации: 09 мая 2022 г.