Som CAMX-mediesponsor rapporterer CompositesWorld om adskillige nye eller forbedrede udviklinger på skærmen, fra vindere af CAMX Award og ACE Award til hovedtalere og interessant teknologi.#camx #ndi #787
På trods af pandemien er udstillere kommet til Dallas for mere end 130 præsentationer og mere end 360 udstillere, der viser deres evner og de projekter, de har arbejdet på. Dag 1 og 2 var fyldt med netværk, demoer og uovertruffen innovation. Billedkredit: CW
744 dage efter CAMX 2019-iterationen, er sammensatte udstillere og deltagere endelig i stand til at mødes. Konsensus var, at dette års messe havde mere fremmøde end forventet, og at dets visuelle aspekter - såsom demostanden på Composite One (Schaumburg, IL, USA) i midten af salen - var et hit efter sådan et show. velkommen.langvarig isolation.
Ydermere er det klart, at kompositproducenter og ingeniører ikke har været ledige siden nedlukningen i marts 2020. Som CAMX-mediesponsor rapporterer CompositesWorld fra vindere af CAMX Award og ACE Award til nogle nye eller interessante teknologier, der er fremvist i CAMX Show Daily. et resumé af dette arbejde.
Hovedtaler Gregory Ulmer, executive vice president for Aerospace hos Lockheed Martin (Bethesda, MD, USA), præsenterede fortiden og fremtiden for flykompositter i en plenarsession på CAMX 2021, med fokus på rollen som automatisering og digitale tråde.
Lockeed Martin har flere divisioner – Gyrocopter, Space, Missiler og Aerospace. Inden for Ulmers luftfartsdivision omfatter fokus kampfly såsom F-35, hypersoniske fly og andre teknologiske udviklinger inden for selskabets Skunk Works division. Han bemærkede vigtigheden af partnerskaber til virksomhedens succes: “Kompositter er to forskellige materialer, der samles for at danne noget nyt. Det er sådan, Lockheed Martin håndterer partnerskaber.”
Ulmer forklarede, at historien om kompositmaterialer hos Lockheed Martin Aerospace begyndte i 1970'erne, hvor F-16-jagerflyet brugte en 5 procent kompositstruktur. I 1990'erne var F-22'eren 25 procent komposit.I løbet af denne tid har Lockheed Martin udført forskellige handelsundersøgelser for at beregne omkostningsbesparelserne ved at afbøde disse køretøjer, og om kompositter er den bedste løsning, sagde han.
Den nuværende æra med kompositudvikling hos Lockheed Martin blev indvarslet med udviklingen af F-35 i slutningen af 1990'erne, og kompositter udgør omkring 35 procent af flyets strukturelle vægt. F-35-programmet indvarslede også automatiserede og digitale teknologier såsom automatiseret boring, optisk projektion, ultralyds ikke-destruktiv test (NDI), laminattykkelseskontrol og præcisionsbearbejdning af kompositstrukturer.
Et andet fokusområde for virksomhedens kompositforskning og -udvikling er binding, sagde han. I løbet af de sidste 30 år har han rapporteret succes på området med komponenter såsom kompositmotorindsugningskanaler, vingekomponenter og skrogstrukturer.
Han bemærkede dog, "fordelene ved binding fortyndes ofte af udfordringerne i højvolumenproces, inspektion og validering." Til højvolumenprogrammer som F-35 arbejder Lockheed Martin også på at udvikle Fastener-robotter til automatiserede mekaniske forbindelser.
Han nævnte også virksomhedens arbejde med at udvikle struktureret lysmetrologi til kompositdele for at sammenligne as-built strukturer med deres originale designs. Den nuværende teknologiske udvikling omfatter hurtige, billige værktøjer; mere automatiserede processer, såsom boring, trimning og fastgørelse; og lavhastighedsfremstilling af høj kvalitet.Hypersoniske fly er også et fokusområde, herunder arbejde med keramiske matrixkompositter (CMC) og carbon-carbon-kompositstrukturer.
Det er også nyt for virksomheden, og den fremtidige fabriksplacering er ved at blive udviklet i Palmdale, Californien, USA, og vil understøtte flere fremtidige projekter, sagde han. Anlægget vil omfatte automatiseret montage, metrologiinspektion og materialehåndtering samt bærbar automatisering teknologi, samt en fleksibel temperaturstyret fabrikationsbutik.
"Lockheed Martins digitale transformation fortsætter," sagde han, hvilket giver virksomheden mulighed for at fokusere på smidighed og kunderespons, præstationsindsigt og forudsigelighed og overordnet konkurrenceevne på markedet.
"Kompositter vil fortsat være et vigtigt rumfartsmateriale til fremtidige projekter," konkluderede han, "kræves for fortsat materiale- og procesudvikling for at nå dette mål."
Ken Huck, direktør for produktudvikling hos TrinityRail, modtog Overall Strength Award (venstre). The Unrivaled Innovation Award gik til Mitsubishi Chemical Advanced Materials (til højre). Billedkredit: CW
CAMX 2021 startede officielt i går med en plenarsession, der omfattede offentliggørelsen af vinderne af CAMX Awards. Der er to CAMX-priser, den ene hedder General Strength Award og den anden hedder Unparalleled Innovation Award. Årets nominerede er meget forskelligartet, der dækker en række slutmarkeder, applikationer, materialer og processer.
Modtageren af Overall Strength Award rejste til TrinityRail (Dallas, TX, USA) for virksomhedens første sammensatte primære lastgulv udviklet til sin kølekassevogn. Udviklet i samarbejde med Composite Applications Group (CAG, McDonald, TN, USA), Wabash National (Lafayette, IN, USA) og Structural Composites (Melbourne, FL, USA), erstatter laminatgulve traditionel stålkonstruktion og reducerer vægten af kassevogne med 4.500 lbs. Designet tillod også TrinityRail at innovere sekundære gulve for nem transport af frossen mad eller friske råvarer.
Ken Huck, direktør for produktudvikling hos TrinityRail, tog imod prisen og takkede TrinityRails kompositindustripartnere for deres hjælp med projektet. Han beskrev også kompositundergulve som "en ny æra af kompositmaterialer til jernbaneindustrien". Han bemærkede også, at TrinityRail arbejder på andre sammensatte strukturer til andre jernbaneapplikationer.” Vi har snart flere spændende ting at vise dig,” sagde han.
Unparalleled Innovation Award gik til Mitsubishi Chemical Advanced Materials (Mesa, Arizona, USA) for dets bidrag med titlen "Large Volume Structural Carbon Fiber Reinforced Injection Molded ETP Composites". Bidragene fokuserede på Mitsubishis nye sprøjtestøbbare KyronMAX kulfiber/nylon-materiale styrke på over 50.000 psi/345 MPa. Mitsubishi beskriver KyronMAX som verdens stærkeste sprøjtestøbbare materiale og siger, at KyronMAXs ydeevne skyldes virksomhedens udvikling af en dimensioneringsteknologi, der gør det muligt for forstærkninger med korte fibre at udvise lange fibres mekaniske egenskaber (>1 mm). Materialet, der blev introduceret på MY 2021 Jeep Wrangler og Jeep Gladiator, bruges til at forme modtagerbeslaget, der fastgør taget til køretøjet.
Ved CAMX 2021 skitserede Gregory Haye, Director of Additive Manufacturing hos Airtech International (Huntington Beach, CA, USA) Airtechs seneste strategi om at bruge additiv fremstilling til at komme ind på harpiks- og værktøjsmarkedet for CW. Airtech brugte Thermwood (Dell, IN, USA) LSAM additive fremstillingsmaskiner i storformat til at levere værktøjstjenester før pandemien ramte. Det første system blev installeret og operationelt i virksomhedens Custom Engineered Products-division i Springfield, Tennessee, USA, og det andet system blev installeret på Airtechs anlæg i Luxembourg.
Haye sagde, at udvidelsen er en del af Airtechs tostrengede strategi inden for additiv fremstilling. Det første og vigtigste aspekt er udviklingen af termoplastiske harpikssystemer, der er specielt designet til 3D-print af forme og værktøjer. Det andet aspekt, formfremstillingstjenester, er facilitatoren af det første aspekt.
"Vi mener, at vi er nødt til at bevæge markedet fremad for at understøtte adoptionen og certificeringen af 3D-printforme og harpikser," sagde Haye. "Ydermere er succesen for vores værktøjs- og harpikskunder med disse nye løsninger afgørende, så vi går til stor længder for at validere harpiks og færdigt værktøj. Ved at printe hver dag er vi bedre i stand til at støtte os med brancheførende materialer og procesteknologiskunder og hjælpe os med at identificere nye løsninger, der kan udvikles til markedet.”
Airtechs nuværende linje af printmaterialer (billedet nedenfor) inkluderer Dahltram S-150CF ABS, Dahltram C-250CF og C-250GF polycarbonat og Dahltram I-350CF PEI. Dette inkluderer også to rensende forbindelser, Dahlpram 009 og Dahlpram SP209. Haye sagde, at virksomheden er engageret i udvikling af nye produkter og evaluerer harpikser til applikationer med høj temperatur og lav CTE. Airtech udfører også omfattende materialetests for at opbygge en database over udskrivnings mekaniske egenskaber. Airtech identificerer også egnede restaureringsmaterialer og tester løbende kompatible kontaktmaterialer og termohærdende harpikssystemer. Ud over denne database har det globale team udført omfattende test af disse harpikssystemer til slutbrugsværktøjsprodukter gennem omfattende autoklavecyklustest og delfabrikation.
Virksomheden udstillede på CAMX et værktøj fremstillet af CEAD (Delft, Holland) ved hjælp af en af dets harpiks, og et andet værktøj trykt af Titan Robotics (Colorado Springs, CO, USA) (se ovenfor). Begge er bygget med Dahltram C-250CF .Airtech er forpligtet til at gøre disse materialer maskinuafhængige og velegnede til al storskala 3D-print.
På udstillingsgulvet demonstrerede Massivit 3D (Lord, Israel) sit Massivit 3D-printsystem til produktion af hurtige 3D-printværktøjer til produktion af kompositdele.
Målet, siger Jeff Freeman fra Massivit 3D, er hurtig værktøjsproduktion - færdigt værktøj er blevet rapporteret om en uge eller mindre sammenlignet med uger for traditionelt værktøj. Ved hjælp af Massivits Gel Dispensing Printing (GSP)-teknologi udskriver systemet en hul form-skal. ” ved hjælp af en UV-hærdende akrylbaseret termohærdende gel. Materialet er vandbrydeligt – uopløseligt i vand, så materialet forurener ikke vandet. Skalformen fyldes med flydende epoxy, derefter bages hele strukturen for at hærde, og derefter dyppet i vand, hvilket får akrylskallen til at falde af. Den resulterende støbeform siges at være en isotrop, holdbar, stærk støbeform med egenskaber, der muliggør håndoplægning af kompositdele.Ifølge Massivit 3D er materiale-F&U i gang på resulterende epoxyformmateriale, herunder tilføjelse af fibre eller andre forstærkninger eller fyldstoffer for at reducere vægten eller øge ydeevnen til forskellige anvendelser.
Massivit-systemet kan også udskrive vandtætte indvendige dorner til fremstilling af hule, komplekse geometriske rørformede kompositdele. Den indvendige dorn printes, og efter at den sammensatte komponent er lagt op, nedbrydes den ved nedsænkning i vand, hvorefter den sidste del efterlades. Virksomheden viste en testmaskine på messen med en demosædesamling og hule rørformede komponenter. Massivit planlægger at begynde at sælge maskinerne i første kvartal af 2022. Systemet, der i øjeblikket er udstillet, har en temperaturkapacitet på op til 120°C (250°F). ) og målet er at frigive et system op til 180°C.
Aktuelle målanvendelsesområder omfatter medicinske komponenter og bilkomponenter, og Freeman bemærkede, at komponenter af rumfartskvalitet kan blive mulige i den nærmeste fremtid.
(Venstre) Udgangsstyreskovle, (øverst til højre) indeslutning og (øverste og nederste) drone-drones skrog. Billedkredit: CW
A&P Technology (Cincinnati, OH, USA) forhåndsviser en række projekter, herunder flymotorens udgangsstyreskovle, drone-drones skrog, 2021 Chevrolet Corvette-tunnelfinish og indeslutning af jetmotorer til små virksomheder. Udløbsledeskovlene, der bruges til at styre luftstrømmen, er en vævet kulfiber med et hærdet epoxy (PR520) harpikssystem, produceret af RTM.A&P sagde, at det var et skræddersyet produkt og blev udviklet i fællesskab. UAV-dronekroppen er integreret vævet og behandlet ved infusion. Omkring 4,5 meter påfører den et udfoldet blår, både æstetisk og fordi fibrene siges at ligge fladere; dette bidrager til en glattere aerodynamisk overflade. Tunnelenderne bruger A&P's QISO-materiale og hakkede fibre. Pultruderede dele har tilpassede bredder for at undgå materialespild. Endelig, for den kommercielle del produceret til FJ44-4 Cessna-flyet, har indeslutningen en QISO- typekonstruktion med et profileret stof, der er let at pakke ind og reducerer spild. RTM er forarbejdningsmetoden.
Det primære fokus for Re:Build Manufacturing (Framingham, MA, USA) er at bringe produktionen tilbage til USA. Den består af en portefølje af virksomheder – herunder det nyligt erhvervede Oribi Manufacturing (City, Colorado, USA), Cutting Dynamics Inc. . (CDI, Avon, Ohio, USA) og Composite Resources (Rock Hill, SC, USA) – dækker fra hele forsyningskæden fra design til produktion og montering og bringer en holistisk tilgang til kompositter; Re:Build bruger hærdeplast, termoplast, kulstof, glas og naturlige fibre til en række forskellige anvendelser. Derudover sagde virksomheden, at det har erhvervet flere ingeniørserviceteams, der bemander dem med mere end 200 ingeniører til at designe produkter og processer, der vil gøre genanvendelse af avanceret produktion i USA i stigende grad muligt. Re:Build fremviste sin Advanced Materials-gruppe udelukkende på CAMX.
Temper Inc. (Cedar Springs, Mich., USA) viser et eksempel på sit Smart Susceptor-værktøj, lavet af en metallegering, der giver effektiv, ensartet induktionsopvarmning over store spændvidder og 3D-geometrier, samtidig med at den har en iboende Curie-temperatur, ved hvilken opvarmningen stopper. Områder under temperaturen, såsom indviklede hjørner eller området mellem huden og stringeren, vil fortsætte med at opvarme, indtil Curie-temperaturen er nået. Temperament fremviste et demoværktøj til en 18" x 26" bilsæderyg. ved hjælp af hakket glasfiber/PPS-forbindelse i et matchende metalværktøj og lavet med Boeing, udfører Ford Motor Company og Victoria Stas IACMI-programmet. Temperament viste også en 8-fod bred, 22-fod lang demonstrationssektion af en Boeing 787 horisontal stabilisator fly. Boeing Research and Technology (BR&T, Seattle, Washington, USA) brugte Smart Susceptor-værktøjet til at bygge to sådanne demonstratorer, begge i envejs (UD) kulfiber, en i PEEK og den anden i PEKK. Delen blev fremstillet ved hjælp af ballon støbning/membranstøbning med en tynd aluminiumsfilm. Smart Pidestal Tool giver energieffektiv kompositstøbning med delcyklustider fra tre minutter til to timer, afhængigt af delens materiale, geometri og Smart Pidestal-konfiguration.
Nogle af ACE Award-vinderne ved CAMX 2021. (øverst til venstre) Frost Engineering & Consulting, (øverst til højre) Oak Ridge National Laboratory, (nederst til venstre) Mallinda Inc. og (nederst til højre) Victrex.
American Composites Manufacturers Association.(ACMA, Arlington, VA, USA) Prisuddelingen for Composites Excellence Awards (ACE)-konkurrencen blev afholdt i går.ACE anerkender nomineringer og vindere i seks kategorier, herunder Green Design Innovation, Applied Creativity, Equipment and Tool Innovation, materialer og procesinnovation, bæredygtighed og markedsvækstpotentiale.
Aditya Birla Advanced Materials (Rayong, Thailand), en del af Aditya Birla Group (Mumbai, Indien), og kompositgenbrugeren Vartega (Golden, CO, USA) underskrev for nylig et aftalememorandum om at samarbejde om genbrug og udvikling af downstream-applikationer til kompositprodukter .For den fulde rapport, se "Aditya Birla Advanced Materials, Vartega udvikler genbrugsværdikæde for termohærdende kompositter".
L&L Products (Romeo, MI, USA) fremviste sin PHASTER XP-607 to-komponent stiv skumlim til strukturel binding til kompositter, aluminium, stål, træ og cement uden overfladeforberedelse. PHASTER vil ikke skår, men tilbyder høj sejhed gennem en 100 % skum med lukkede celler, der kan tappes til mekanisk fastgørelse og er også i sagens natur brandsikkert. PHASTERs fleksibilitet i formuleringen gør det også muligt at bruge det til paknings- og tætningsapplikationer. Alle PHASTER-formuleringer er VOC-fri, isocyanuratfri og har ingen krav til lufttilladelse. .
L&L fremhæver også sit Continuous Composite System (CCS) pultrusionsprodukt med partner BASF (Wyandotte, MI, USA) og bilproducenter, som blev anerkendt i 2021 Jeep Grand Cherokee L Composite Tunnel Reinforcement, som vandt 2021 Altair Enlighten Award.Stellantis ( Amsterdam, Holland). Delen er en kontinuerlig blanding af glas og kulfiber/PA6 pultruderet CCS, overstøbt med ikke-forstærket PA6.
Qarbon Aerospace (Red Oak, TX, USA) bygger på årtiers erfaring fra Triumph Aerospace Structures med en ny investering i de processer, der kræves til næste generations platforme. Et eksempel var den termoplastiske komposit-vingeboksdemonstrator på standen, som blev dannet ved induktion svejsestrenge og termoformede ribber til huden, alt sammen lavet af Toray Cetex TC1225 UD kulfiber lavtsmeltende PAEK-tape. Denne patenterede TRL 5-proces er dynamisk, bruger en egenudviklet sluteffektor og kan blindsvejses uden en piedestal ( Kun adgang til en side). Processen tillader også, at varmen kun koncentreres ved svejsesømmen, hvilket er blevet påvist ved fysiske test, der viser, at skødets forskydningsstyrke er større end for co-hærdede termohærdende og nærmer sig styrken af autoklave co. -konsoliderede strukturer.
Vist på CAMX-standen på IDI Composites International (Noblesville, Indiana, USA) i denne uge, er X27 et Coyote Mustang sportskulfiber-komposithjul, adopteret af Vision Composite Products (Decatur, AL, USA) fra IDI Ultrium U660 kombinerer kulstof fiber/epoxy pladestøbemasse (SMC) og vævede præforme fra A&P Technology (Cincinnati, OH, USA).
Darell Jern, senior projektudviklingsspecialist hos IDI Composites, sagde, at hjulene er resultatet af et femårigt samarbejde mellem de to virksomheder og er de første komponenter, der bruger IDI's U660 1-tommers hakkede fiber SMC. De formstøbte hjul produceret kl. Vision Composite Products-fabrikken siges at være 40 procent lettere end aluminiumsfælge og har en lav densitet og høj styrke for at opfylde alle SAE-hjulregler.
"Det har været et fantastisk samarbejde med Vision," sagde Jern. "Vi arbejdede med dem gennem flere iterationer og materialeudvikling for at få de resultater, vi ønskede." Den epoxybaserede SMC blev udviklet til at opfylde højstyrkekrav og blev testet i en 48-timers holdbarhedstest.
Jern tilføjede, at disse omkostningseffektive amerikansk-fremstillede produkter muliggør højvolumenproduktion af hjul til lette racerbiler, utility terrain vehicles (UTV'er), elektriske køretøjer (EV'er) og mere. Han påpegede, at Ultrium U660 også er velegnet til mange andre typer bilapplikationer, herunder bilinteriør og eksteriør, med mange flere projekter på vej.
Selvfølgelig var pandemien og de igangværende forsyningskædespørgsmål diskussionspunkter på udstillingsgulvet og i flere præsentationer.” Pandemien har vist, at kompositindustrien kan arbejde sammen om at finde nye løsninger på gamle problemer, når vi har brug for dem,” sagde Marcio Sandri, formand for kompositmaterialer hos Owens Corning (Toledo, OH, USA) i sin plenarpræsentation. . . ." Han talte om den stigende brug af digitale værktøjer og vigtigheden af at lokalisere forsyningskæder og partnerskaber.
På udstillingsgulvet havde CW mulighed for at tale med Sandri og Chris Skinner, VP for Strategic Marketing hos Owens Corning.
Sandri gentog, at pandemien faktisk har skabt nogle muligheder for materialeleverandører og -producenter såsom Owens Corning. "Pandemien har hjulpet os med at se den stigende værdi af kompositter i form af bæredygtighed og letvægt, infrastruktur og mere," bemærkede han og bemærkede, at automatisering og digitalisering af kompositfremstillingsoperationer kan reducere eksponeringen for arbejdskraft i fremstillingsprocessen — Dette er vigtigt under mangel på arbejdskraft.
Med hensyn til det igangværende forsyningskædespørgsmål sagde Sandri, at den nuværende situation lærer industrien ikke at stole på lange forsyningskæder. Samtaler mellem leverandører, producenter og andre i forsyningskæden skal have en samtale om at strømline selve forsyningskæden og den måde, kompositter på. præsenteres for industrien, sagde han.
Med hensyn til bæredygtighedsmuligheder arbejder Owens Corning på at udvikle genanvendelige materialer til vindmøller, sagde Sandri. Dette inkluderer et samarbejde med ZEBRA (Zero Waste Blade Research) konsortiet, som startede i 2020 med det mål at designe og fremstille 100 % genanvendelig vindmølle. blade.Partnere omfatter LM Wind Power, Arkema, Canoe, Engie og Suez.
Som den amerikanske repræsentant for Adapa A/S (Aalborg, Danmark), fremviste Metyx Composites (Istanbul, Tyrkiet og Gastonia, North Carolina, USA) virksomhedens adaptive formteknologi på stand S20 som løsninger til kompositdele, herunder applikationer i rumfart, marine og konstruktion, for at nævne nogle få.Denne smarte, rekonfigurerbare form måler op til 10 x 10 m (ca. 33 x 33 ft) ved hjælp af en 3D-fil eller -model, som derefter paneleres i mindre stykker for at passe til formen. filinformationen føres ind i formens styreenhed, og hvert enkelt panel kan derefter modificeres til den ønskede form.
Den adaptive matrice består af lineære aktuatorer drevet af CAM-styrede elektriske stepmotorer for at bringe den til den ønskede 3D-position, mens det fleksible stangsystem muliggør høj præcision og lave tolerancer. På toppen er der en 18 mm tyk silicium ferromagnetisk kompositmembran, som er holdes på plads af magneter fastgjort til et stangsystem; ifølge Adapas John Sohn skal denne siliciummembran ikke udskiftes. Harpiksinfusion og termoformning er nogle af de processer, der er mulige ved brug af dette værktøj. Flere af Adapas industrielle partnere bruger det også til håndoplægning og automatisering, Sohn nævnte.
Metyx Composites er en producent af højtydende tekniske tekstiler, herunder multiaksiale forstærkninger, kulfiberforstærkninger, RTM-forstærkninger, vævede forstærkninger og vakuumposeprodukter. Dens to komposit-relaterede virksomheder omfatter METYX Composites Tooling Center og METYX Composites Kitting.
Indlægstid: maj-09-2022