Como patrocinador de medios de CAMX, CompositesWorld informa sobre varios desenvolvementos novos ou mellorados en exhibición, desde os gañadores dos premios CAMX e ACE, ata oradores principais e tecnoloxía interesante.#camx #ndi #787
A pesar da pandemia, os expositores acudiron a Dallas para realizar máis de 130 presentacións e máis de 360 expositores mostrando as súas capacidades e os proxectos nos que estiveron traballando. Os días 1 e 2 estiveron cheos de redes, demostracións e innovación incomparable. Crédito da imaxe: CW
744 días despois da iteración da CAMX 2019, os expositores e os asistentes de composites finalmente poden reunirse. O consenso foi que a feira comercial deste ano tivo máis asistencia da esperada e que os seus aspectos visuais, como o stand de demostración en Composite One (Schaumburg, IL, EUA) no centro da sala, foron un éxito despois de tal espectáculo. benvida.illamento prolongado.
Ademais, está claro que os fabricantes e enxeñeiros de compostos non estiveron inactivos desde o peche en marzo de 2020. Como patrocinador de medios de CAMX, CompositesWorld informa dos gañadores dos premios CAMX e ACE sobre algunha tecnoloxía nova ou interesante que se mostra en CAMX Show Daily. A continuación móstrase un resumo deste traballo.
O relator principal Gregory Ulmer, vicepresidente executivo de Aeroespacial en Lockheed Martin (Bethesda, MD, EUA), presentou o pasado e o futuro dos compostos aeroespaciais nunha sesión plenaria na CAMX 2021, centrándose no papel da automatización e os fíos dixitais.
Lockeed Martin ten varias divisións: Gyrocopter, Space, Missiles e Aerospace. Dentro da división de aviación de Ulmer, o foco inclúe avións de combate como o F-35, avións hipersónicos e outros desenvolvementos tecnolóxicos dentro da división Skunk Works da compañía. Sinalou a importancia de asociacións para o éxito da empresa: “Os compostos son dous materiais diferentes que se unen para formar algo novo. Así é como Lockheed Martin manexa as asociacións".
Ulmer explicou que a historia dos compostos en Lockheed Martin Aerospace comezou na década de 1970, cando o avión de combate F-16 utilizaba unha estrutura composta do 5 por cento. Na década de 1990, o F-22 estaba composto nun 25 por cento. Durante este tempo, Lockheed Martin realizou varios estudos comerciais para calcular o aforro de custos de mitigar estes vehículos e se os compostos son a mellor opción, dixo.
A era actual do desenvolvemento de compostos en Lockheed Martin iniciouse co desenvolvemento do F-35 a finais da década de 1990, e os compostos representan preto do 35 por cento do peso estrutural da aeronave. O programa F-35 tamén introduciu tecnoloxías automatizadas e dixitais. como perforación automatizada, proxección óptica, probas non destrutivas ultrasónicas (NDI), control de espesor de laminados e mecanizado de precisión de estruturas compostas.
Outra área de foco para a investigación e desenvolvemento de compostos da compañía é a vinculación, dixo. Durante os últimos 30 anos, informou de éxito no campo con compoñentes como condutos de admisión de motores compostos, compoñentes de ás e estruturas de fuselaxe.
Non obstante, observou, "os beneficios da unión adoitan diluírse polo proceso de gran volume, os desafíos de inspección e validación". Para programas de gran volume como o F-35, Lockheed Martin tamén está a traballar para desenvolver robots Fastener para conexións mecánicas automatizadas.
Tamén mencionou o traballo da compañía no desenvolvemento de metroloxía lixeira estruturada para pezas compostas para comparar as estruturas construídas cos seus deseños orixinais. Os desenvolvementos tecnolóxicos actuais inclúen ferramentas rápidas e de baixo custo; procesos máis automatizados, como perforación, recorte e suxeición; e fabricación de baixa taxa e de alta calidade. Os avións hipersónicos tamén son unha área de enfoque, incluíndo o traballo en compostos de matriz cerámica (CMC) e estruturas compostas de carbono-carbono.
Tamén é novo para a compañía, e a futura localización da fábrica está a ser desenvolvida en Palmdale, California, EE. UU., e admitirá múltiples proxectos futuros, dixo. A instalación incluirá montaxe automatizada, inspección metrolóxica e manexo de materiais, así como automatización portátil. tecnoloxía, así como un taller de fabricación flexible con temperatura controlada.
"A transformación dixital de Lockheed Martin continúa", dixo, permitindo á empresa centrarse na axilidade e na capacidade de resposta do cliente, na visión do rendemento e na previsibilidade e na competitividade xeral no mercado.
"Os compostos seguirán sendo un material aeroespacial clave para futuros proxectos", concluíu, "necesarios para o desenvolvemento continuo de materiais e procesos para acadar este obxectivo".
Ken Huck, director de Desenvolvemento de Produtos en TrinityRail, recibiu o Premio á Forza Xeral (esquerda). O Premio á Innovación Incomparable foi para Mitsubishi Chemical Advanced Materials (dereita). Crédito da imaxe: CW
O CAMX 2021 arrincou oficialmente onte cunha sesión plenaria que incluíu o anuncio dos gañadores dos Premios CAMX. Hai dous premios CAMX, un chámase Premio á Fortaleza Xeral e o outro á Innovación Incomparable. Os nominados deste ano son moi diversos, que abarcan unha variedade de mercados finais, aplicacións, materiais e procesos.
O destinatario do premio Overall Strength viaxou a TrinityRail (Dallas, TX, EUA) polo primeiro chan de carga principal composto da compañía desenvolvido para o seu vagón frigorífico. Desenvolvido en colaboración con Composite Applications Group (CAG, McDonald, TN, EUA), Wabash National (Lafayette, IN, EUA) e Structural Composites (Melbourne, FL, EE. UU.), o chan laminado substitúe a construción tradicional totalmente de aceiro e reduce o peso dos vagóns en 4.500 libras. O deseño tamén permitiu que TrinityRail innovase pisos secundarios para facilitar o transporte de alimentos conxelados. ou produtos frescos.
Ken Huck, director de Desenvolvemento de Produtos de TrinityRail, aceptou o premio e agradeceu aos socios da industria de compostos de TrinityRail a súa axuda co proxecto. Tamén describiu os subsuelos compostos como "unha nova era de materiais compostos para a industria ferroviaria". Tamén sinalou que TrinityRail está a traballar noutras estruturas compostas para outras aplicacións ferroviarias. "Pronto teremos máis cousas interesantes para mostrarche", dixo.
O Premio de Innovación Incomparable foi para Mitsubishi Chemical Advanced Materials (Mesa, Arizona, EUA) pola súa entrada titulada "Compostos ETP moldeados por inxección reforzados con fibra de carbono estrutural de gran volume". resistencia superior a 50.000 psi/345 MPa. Mitsubishi describe a KyronMAX como o material moldeable por inxección máis forte do mundo, e di que o rendemento de KyronMAX débese ao desenvolvemento da compañía dunha tecnoloxía de dimensionamento que permite que os reforzos de fibra curta exhiban as propiedades mecánicas das fibras longas. (>1 mm). Introducido no Jeep Wrangler e Jeep Gladiator MY 2021, o material utilízase para moldear o soporte do receptor que une o teito ao vehículo.
En CAMX 2021, Gregory Haye, Director de Fabricación Aditiva en Airtech International (Huntington Beach, CA, EUA) describiu a recente estratexia de Airtech para usar a fabricación aditiva para entrar no mercado de resinas e ferramentas para CW.Airtech estaba usando Thermwood (Dell, IN, EUA) Máquinas de fabricación aditiva de gran formato LSAM para proporcionar servizos de ferramentas antes de que a pandemia chegase. O primeiro sistema instalouse e funcionou na división Custom Engineered Products da empresa en Springfield, Tennessee, EUA, e o segundo sistema instalouse nas instalacións de Airtech en Luxemburgo.
Haye dixo que a expansión forma parte da estratexia en dúas vías de Airtech na fabricación aditiva. O primeiro e máis importante aspecto é o desenvolvemento de sistemas de resina termoplástica deseñados especificamente para a impresión en 3D de moldes e ferramentas. O segundo aspecto, os servizos de fabricación de moldes, é o facilitador. do primeiro aspecto.
"Cremos que necesitamos avanzar no mercado para apoiar a adopción e certificación de moldes e resinas de impresión 3D", dixo Haye. lonxitudes para validar resinas e ferramentas acabadas. Ao imprimir todos os días, podemos apoiarnos con materiais líderes na industria e clientes de tecnoloxía de proceso e axúdanos a identificar novas solucións para desenvolver para o mercado".
A liña actual de materiais de impresión de Airtech (na imaxe de abaixo) inclúe Dahltram S-150CF ABS, Dahltram C-250CF e policarbonato C-250GF e Dahltram I-350CF PEI. Tamén inclúe dous compostos purificadores, Dahlpram 009 e Dahlpram SP209. Haye dixo que a empresa está comprometida no desenvolvemento de novos produtos e está a avaliar resinas para aplicacións de alta temperatura e baixo CTE. Airtech tamén realiza probas extensas de materiais para construír unha base de datos de propiedades mecánicas de impresión. Airtech tamén identifica materiais de restauración axeitados e proba continuamente materiais de contacto compatibles e sistemas de resinas termoestables. Ademais desta base de datos, o equipo global realizou probas exhaustivas destes sistemas de resina para produtos de ferramentas de uso final a través de probas extensas de ciclos de autoclave e fabricación de pezas.
A empresa expuxo en CAMX unha ferramenta feita por CEAD (Delft, Holanda) utilizando unha das súas resinas, e outra ferramenta impresa por Titan Robotics (Colorado Springs, CO, EUA) (ver arriba). Ambas están construídas con Dahltram C-250CF. .Airtech comprométese a que estes materiais sexan independentes das máquinas e aptos para todas as impresións 3D a gran escala.
Na exposición, Massivit 3D (Lord, Israel) demostrou o seu sistema de impresión 3D Massivit para a produción de ferramentas de impresión 3D rápidas para a produción de pezas compostas.
O obxectivo, di Jeff Freeman de Massivit 3D, é a produción rápida de ferramentas: as ferramentas acabadas informouse nunha semana ou menos, en comparación coas semanas das ferramentas tradicionais. Usando a tecnoloxía de impresión de dispensación de xel (GSP) de Massivit, o sistema imprime un molde oco. ” usando un xel termoendurecible a base de acrílico curable con UV. O material é quebradible por auga, insoluble en auga, polo que o material non contamine a auga. O molde de casca énchese con epoxi líquido, entón toda a estrutura é cocida para curar e A continuación, mergúllase en auga, facendo que a casca acrílica se desprenda. Dise que o molde resultante é un molde isótropo, duradeiro e forte con propiedades que permiten a colocación manual de pezas compostas. Segundo Massivit 3D, a I+D de materiais está en curso no material de molde epoxi resultante, incluíndo a adición de fibras ou outros reforzos ou recheos para reducir o peso ou aumentar o rendemento para varias aplicacións.
O sistema Massivit tamén pode imprimir mandriles internos estancos para a produción de pezas compostas tubulares de xeometrías ocas e complexas. O mandril interior é impreso, despois de colocar o compoñente composto, descompónse por inmersión en auga, deixando a parte final. A compañía mostrou unha máquina de proba na mostra cun conxunto de asento de demostración e compoñentes tubulares ocos. Massivit planea comezar a vender as máquinas no primeiro trimestre de 2022. O sistema que se exhibe actualmente ten capacidade de temperatura de ata 120 °C (250 °F). ) e o obxectivo é liberar un sistema ata 180 °C.
As áreas de aplicación actuais de destino inclúen compoñentes médicos e automotivos, e Freeman sinalou que os compoñentes de grao aeroespacial poden ser posibles nun futuro próximo.
(Esquerda) Aspas guía de saída, contención (superior dereita) e fuselaxe do dron (superior e inferior) do dron. Crédito da imaxe: CW
A&P Technology (Cincinnati, OH, EE. UU.) está a ver unha serie de proxectos que inclúen aspas guía de saída de motores aerodinámicos, fuselaxe de drones, acabado do túnel do Chevrolet Corvette 2021 e contención do motor a reacción de pequenas empresas. As paletas guía de saída utilizadas para dirixir o fluxo de aire son tecidas. fibra de carbono cun sistema de resina epoxi endurecida (PR520), producido por RTM.A&P dixo que era un produto a medida e que foi desenvolvido conxuntamente.O corpo do dron do UAV está tecido integramente e tratado por infusión. A uns 4,5 metros, aplica un remolque despregado, tanto esteticamente como porque dise que as fibras son máis planas; isto contribúe a unha superficie aerodinámica máis suave. Os extremos do túnel usan material QISO de A&P e fibras cortadas. As pezas pultruídas teñen anchos personalizados para evitar desperdicios de material. Finalmente, para a parte comercial producida para o avión Cessna FJ44-4, a contención ten un QISO- construción tipo cun tecido perfilado que é doado de envolver e reduce os residuos. RTM é o método de procesamento.
O foco principal de Re:Build Manufacturing (Framingham, MA, EUA) é traer a fabricación de volta aos Estados Unidos. Consta dunha carteira de empresas, incluíndo a recentemente adquirida Oribi Manufacturing (Cidade, Colorado, EUA), Cutting Dynamics Inc. . (CDI, Avon, Ohio, EE. UU.) e Composite Resources (Rock Hill, SC, EE. UU.): abrangue desde toda a cadea de subministración desde o deseño ata a produción e a montaxe, e achega un enfoque holístico aos compostos; Re:Build utiliza termoestables, termoplásticos, carbono, vidro e fibras naturais para unha variedade de aplicacións. Ademais, a compañía dixo que adquiriu varios equipos de servizos de enxeñería, dotándoos de máis de 200 enxeñeiros para deseñar produtos e procesos que farán que o Re:Build presentou o seu grupo de materiais avanzados exclusivamente en CAMX.
Temper Inc. (Cedar Springs, Michigan, EE. UU.) está mostrando un exemplo da súa ferramenta Smart Susceptor, feita a partir dunha aliaxe metálica que proporciona un quecemento por indución eficiente e uniforme en grandes tramos e xeometrías 3D, á vez que ten unha temperatura de Curie inherente á que a calefacción deterase. As áreas por debaixo da temperatura, como as esquinas complicadas ou a zona entre a pel e o largueiro, seguirán quentándose ata que se alcance a temperatura de Curie. Temper mostrou unha ferramenta de demostración para un respaldo do asento de coche de 18 "x 26" feito. usando un composto de fibra de vidro/PPS picado nunha ferramenta metálica combinada e feito con Boeing, Ford Motor Company e Victoria Stas leva a cabo o programa IACMI. Temper tamén mostrou unha sección de demostración de 8 pés de ancho e 22 pés de longo dun estabilizador horizontal Boeing 787. Boeing Research and Technology (BR&T, Seattle, Washington, EE. UU.) utilizou a ferramenta Smart Susceptor para construír dous demostradores deste tipo, ambos en fibra de carbono unidireccional (UD), un en PEEK e outro en PEKK. A peza foi fabricada con globo. moldaxe/moldeo de diafragma cunha fina película de aluminio. A ferramenta de pedestal intelixente proporciona unha moldaxe composta de eficiencia enerxética cun tempo de ciclo parcial que varía de tres minutos a dúas horas, dependendo do material da peza, a xeometría e a configuración do pedestal intelixente.
Algúns dos gañadores do premio ACE en CAMX 2021. (arriba á esquerda) Frost Engineering & Consulting, (arriba á dereita) Oak Ridge National Laboratory, (abaixo á esquerda) Mallinda Inc. e (abaixo á dereita) Victrex.
Asociación Americana de Fabricantes de Composites. (ACMA, Arlington, VA, EUA) Onte celebrouse a cerimonia de entrega dos premios Composites Excellence Awards (ACE). ACE recoñece as candidaturas e os gañadores en seis categorías, incluíndo Innovación en Deseño Verde, Creatividade Aplicada, Equipos e Ferramentas Innovación, Innovación de Materiais e Procesos, Sostibilidade e Potencial de Crecemento do Mercado.
Aditya Birla Advanced Materials (Rayong, Tailandia), parte do Aditya Birla Group (Mumbai, India) e o reciclador de compostos Vartega (Golden, CO, EUA) asinaron recentemente un memorando de entendemento para colaborar na reciclaxe e no desenvolvemento de aplicacións posteriores para produtos compostos. .Para o informe completo, consulte "Aditya Birla Advanced Materials, Vartega desenvolve unha cadea de valor de reciclaxe para compostos termoestables".
L&L Products (Romeo, MI, EUA) presentou o seu adhesivo de espuma ríxida de dous compoñentes PHASTER XP-607 para a unión estrutural a compostos, aluminio, aceiro, madeira e cemento sen preparación superficial. PHASTER non se astilla, pero ofrece unha alta tenacidade a través dun 100 % de escuma de células pechadas que se pode aproveitar para a suxeición mecánica e que tamén é inherentemente resistente ao lume. A flexibilidade de formulación de PHASTER tamén permite que se use en aplicacións de selado e xuntas. Todas as formulacións de PHASTER están libres de COV, libres de isocianuratos e non teñen requisitos de permiso de aire. .
L&L tamén destaca o seu produto de pultrusión Continuous Composite System (CCS) co seu socio BASF (Wyandotte, MI, EUA) e os fabricantes de automóbiles, que foi recoñecido no Jeep Grand Cherokee L Composite Tunnel Reinforcement 2021, que gañou o Premio Altair Enlighten 2021.Stellantis ( Ámsterdam, Países Baixos). A peza é unha mestura continua de vidro e fibra de carbono/CCS pultrusionado en PA6, sobremoldeado con PA6 non reforzado.
Qarbon Aerospace (Red Oak, TX, EE. UU.) baséase sobre décadas de experiencia de Triumph Aerospace Structures cun novo investimento nos procesos necesarios para as plataformas de próxima xeración. Un exemplo foi o demostrador de caixa de ás de composto termoplástico no stand, que foi formado por indución. soldar largueiros e nervaduras termoformadas á pel, todos feitos a partir de cinta PAEK de baixa fusión de fibra de carbono Toray Cetex TC1225 UD. Este proceso patentado TRL 5 é dinámico, utiliza un efector final desenvolvido na casa e pódese soldar a cego sen pedestal ( só acceso por un lado). O proceso tamén permite que a calor se concentre só na costura de soldadura, o que se demostrou mediante probas físicas que mostran que a resistencia ao corte de solapamento é maior que a dos termoendurecibles co-curados e achégase á forza do autoclave. -Estruturas consolidadas.
Mostrado no stand de CAMX en IDI Composites International (Noblesville, Indiana, EUA) esta semana, o X27 é unha roda composta de fibra de carbono deportiva Coyote Mustang, adoptada por Vision Composite Products (Decatur, AL, EUA) de IDI. O Ultrium U660 combina carbono. composto de moldeo de chapas de fibra/epoxi (SMC) e preformas tecidas de A&P Technology (Cincinnati, OH, EUA).
Darell Jern, especialista senior en desenvolvemento de proxectos de IDI Composites, dixo que as rodas son o resultado dunha colaboración de cinco anos entre as dúas compañías e son os primeiros compoñentes que usan o SMC de fibra cortada U660 de 1 polgada de IDI. As rodas moldeadas producidas en a fábrica de Vision Composite Products dise que é un 40 por cento máis lixeira que as rodas de aluminio, e ten unha densidade baixa e alta resistencia para cumprir todas as normativas sobre rodas SAE.
"Foi unha gran colaboración con Vision", dixo Jern. "Traballamos con eles a través de múltiples iteracións e desenvolvemento de materiais para obter os resultados que queriamos". O SMC baseado en epoxi foi desenvolvido para cumprir os requisitos de alta resistencia e foi probado nunha proba de durabilidade de 48 horas.
Jern engadiu que estes produtos económicos fabricados en Estados Unidos permiten a produción en gran cantidade de rodas para coches de carreiras lixeiros, vehículos utilitarios de terreo (UTV), vehículos eléctricos (EV) e moito máis. Sinalou que o Ultrium U660 tamén é axeitado para moitos outros tipos de aplicacións automotivas, incluíndo interiores e exteriores de coches, con moitos máis proxectos en obras.
Por suposto, a pandemia e os problemas da cadea de subministración en curso foron puntos de discusión na sala de exposicións e en varias presentacións. "A pandemia demostrou que a industria dos compostos pode traballar xuntos para atopar novas solucións aos vellos problemas cando as necesitamos", dixo Marcio. Sandri, presidente de composites en Owens Corning (Toledo, OH, EUA) na súa presentación plenaria. . . ”. Falou sobre o uso crecente de ferramentas dixitais e a importancia de localizar cadeas de subministración e asociacións.
Na sala de exposicións, CW tivo a oportunidade de falar con Sandri e Chris Skinner, vicepresidente de marketing estratéxico de Owens Corning.
Sandri reiterou que a pandemia realmente creou algunhas oportunidades para provedores e fabricantes de materiais como Owens Corning. "A pandemia axudounos a ver o crecente valor dos compostos en termos de sustentabilidade e lixeireza, infraestruturas e moito máis", sinalou, sinalando que automatizar e dixitalizar as operacións de fabricación de compostos pode reducir a exposición ao traballo no proceso de fabricación. Isto é importante durante a escaseza de man de obra.
Sobre o problema da cadea de subministración en curso, Sandri dixo que a situación actual está ensinando á industria a non depender de longas cadeas de subministración. As conversas entre provedores, fabricantes e outros integrantes da cadea de subministración deben ter unha conversación sobre a racionalización da propia cadea de subministración e da forma en que os compostos son presentados á industria, dixo.
Respecto ás oportunidades de sustentabilidade, Owens Corning está a traballar para desenvolver materiais reciclables para aeroxeradores, dixo Sandri. Isto inclúe unha colaboración co consorcio ZEBRA (Zero Waste Blade Research), que comezou en 2020 co obxectivo de deseñar e fabricar un aeroxerador 100 % reciclable. blades.Partners inclúen LM Wind Power, Arkema, Canoe, Engie e Suez.
Como representante estadounidense de Adapa A/S (Aalborg, Dinamarca), Metyx Composites (Estambul, Turquía e Gastonia, Carolina do Norte, EE. UU.) mostrou a tecnoloxía de moldes adaptativos da compañía no stand S20 como solucións para pezas compostas, incluídas as aplicacións no sector aeroespacial, mariña e construción, por citar algúns. Este molde intelixente e reconfigurable mide ata 10 x 10 m (aproximadamente 33 x 33 pés) utilizando un ficheiro ou modelo 3D, que despois se panela en pezas máis pequenas para adaptarse ao molde. Unha vez completado, a información do ficheiro introdúcese na unidade de control do molde, e cada panel individual pódese modificar á forma desexada.
A matriz adaptativa consta de actuadores lineais impulsados por motores paso a paso eléctricos controlados por CAM para levalo á posición 3D desexada, mentres que o sistema de varilla flexible permite unha alta precisión e baixas tolerancias. Na parte superior hai unha membrana composta ferromagnética de silicio de 18 mm de espesor, que é mantido no seu lugar por imáns unidos a un sistema de varas; segundo John Sohn de Adapa, esta membrana de silicio non necesita ser substituída. A infusión de resina e o termoformado son algúns dos procesos que son posibles cando se utiliza esta ferramenta. Máis socios industriais de Adapa tamén a están a utilizar para a colocación manual e a automatización. Mencionou Sohn.
Metyx Composites é un fabricante de téxtiles técnicos de alto rendemento, incluíndo reforzos multiaxiais, reforzos de fibra de carbono, reforzos RTM, reforzos tecidos e produtos de bolsas de baleiro. Entre os seus dous negocios relacionados cos compostos inclúense METYX Composites Tooling Center e METYX Composites Kitting.
Hora de publicación: maio-09-2022