Som CAMX-mediesponsor rapporterer CompositesWorld om flere nye eller forbedrede utviklinger som vises, fra vinnere av CAMX Award og ACE Award, til hovedtalere og interessant teknologi.#camx #ndi #787
Til tross for pandemien har utstillere kommet til Dallas for mer enn 130 presentasjoner og mer enn 360 utstillere som viser frem sine evner og prosjektene de har jobbet med.Dag 1 og 2 var fylt med nettverk, demoer og innovasjon uten sidestykke. Bildekreditt: CW
744 dager etter gjentakelsen av CAMX 2019, kan komposittutstillere og -deltakere endelig komme sammen. Konsensus var at årets messe hadde mer oppmøte enn forventet, og at dens visuelle aspekter – slik som demostanden på Composite One (Schaumburg, IL, USA) i midten av salen—var en hit etter et slikt show. velkommen.langvarig isolasjon.
Videre er det tydelig at komposittprodusenter og ingeniører ikke har vært inaktive siden nedleggelsen i mars 2020. Som CAMX-mediesponsor rapporterer CompositesWorld fra CAMX Award- og ACE Award-vinnere til ny eller interessant teknologi som ble vist frem i CAMX Show Daily. et sammendrag av dette arbeidet.
Hovedtaler Gregory Ulmer, executive vice president for Aerospace hos Lockheed Martin (Bethesda, MD, USA), presenterte fortiden og fremtiden til luftfartskompositter i en plenumssesjon på CAMX 2021, med fokus på rollen til automatisering og digitale tråder.
Lockeed Martin har flere divisjoner – Gyrocopter, Space, Missiles og Aerospace. Innen Ulmers luftfartsdivisjon inkluderer fokuset jagerfly som F-35, hypersoniske fly og annen teknologiutvikling innenfor selskapets Skunk Works-divisjon. Han bemerket viktigheten av partnerskap til selskapets suksess: «Kompositter er to forskjellige materialer som går sammen for å danne noe nytt. Det er slik Lockheed Martin håndterer partnerskap.»
Ulmer forklarte at historien til kompositter hos Lockheed Martin Aerospace begynte på 1970-tallet, da F-16-jagerflyet brukte en 5 prosent komposittstruktur. På 1990-tallet var F-22 25 prosent kompositt. I løpet av denne tiden har Lockheed Martin utført ulike handelsstudier for å beregne kostnadsbesparelsene ved å redusere disse kjøretøyene og om kompositter er det beste alternativet, sa han.
Den nåværende epoken med komposittutvikling hos Lockheed Martin ble innledet med utviklingen av F-35 på slutten av 1990-tallet, og kompositter utgjør omtrent 35 prosent av flyets strukturelle vekt. F-35-programmet innledet også automatiserte og digitale teknologier slik som automatisert boring, optisk projeksjon, ultrasonisk ikke-destruktiv testing (NDI), laminattykkelseskontroll og presisjonsbearbeiding av komposittstrukturer.
Et annet fokusområde for selskapets komposittforskning og utvikling er binding, sa han. I løpet av de siste 30 årene har han rapportert suksess på feltet med komponenter som komposittmotorinntakskanaler, vingekomponenter og flykroppsstrukturer.
Imidlertid bemerket han, "fordelene med binding blir ofte utvannet av høyvolumsprosessen, inspeksjons- og valideringsutfordringene." For høyvolumsprogrammer som F-35 jobber Lockheed Martin også med å utvikle Fastener-roboter for automatiserte mekaniske tilkoblinger.
Han nevnte også selskapets arbeid med å utvikle strukturert lysmetrologi for komposittdeler for å sammenligne as-built strukturer med deres originale design. Den nåværende teknologiske utviklingen inkluderer raske, rimelige verktøy; mer automatiserte prosesser, som boring, trimming og festing; og lavhastighets produksjon av høy kvalitet.Hypersoniske fly er også et fokusområde, inkludert arbeid med keramiske matrisekompositter (CMC) og karbon-karbon-komposittstrukturer.
Det er også nytt for selskapet, og den fremtidige fabrikklokaliteten utvikles i Palmdale, California, USA, og vil støtte flere fremtidige prosjekter, sa han. Anlegget vil omfatte automatisert montering, metrologisk inspeksjon og materialhåndtering, samt bærbar automatisering teknologi, samt en fleksibel temperaturkontrollert fabrikasjonsbutikk.
"Lockheed Martins digitale transformasjon fortsetter," sa han, og lar selskapet fokusere på smidighet og kunderespons, ytelsesinnsikt og forutsigbarhet og generell konkurranseevne i markedet.
"Kompositter vil fortsette å være et sentralt romfartsmateriale for fremtidige prosjekter," konkluderte han, "kreves for fortsatt material- og prosessutvikling for å nå dette målet."
Ken Huck, direktør for produktutvikling hos TrinityRail, mottok prisen for overall styrke (til venstre). Den uovertrufne innovasjonsprisen gikk til Mitsubishi Chemical Advanced Materials (til høyre). Bildekreditt: CW
CAMX 2021 startet offisielt i går med en plenumssesjon som inkluderte kunngjøringen av vinnerne av CAMX Awards. Det er to CAMX-priser, den ene kalles General Strength Award og den andre kalles Unparalleled Innovation Award. Årets nominerte er svært mangfoldig, som dekker en rekke sluttmarkeder, applikasjoner, materialer og prosesser.
Mottakeren av Overall Strength Award reiste til TrinityRail (Dallas, TX, USA) for selskapets første sammensatte primære lastegulv utviklet for sin nedkjølte kassebil. Utviklet i samarbeid med Composite Applications Group (CAG, McDonald, TN, USA), Wabash National (Lafayette, IN, USA) og Structural Composites (Melbourne, FL, USA), erstatter laminatgulv tradisjonell stålkonstruksjon og reduserer vekten på kassebiler med 4500 lbs. Designet tillot også TrinityRail å innovere sekundære gulv for enkel transport av frossen mat eller ferske råvarer.
Ken Huck, direktør for produktutvikling hos TrinityRail, tok imot prisen og takket TrinityRails komposittindustripartnere for deres hjelp med prosjektet. Han beskrev også komposittundergulv som "en ny æra av komposittmaterialer for jernbaneindustrien". Han bemerket også at TrinityRail jobber med andre komposittstrukturer for andre jernbaneapplikasjoner. ”Vi har mer spennende ting å vise deg snart,” sa han.
Unparalleled Innovation Award gikk til Mitsubishi Chemical Advanced Materials (Mesa, Arizona, USA) for bidraget "Large Volume Structural Carbon Fiber Reinforced Injection Molded ETP Composites". Bidragene fokuserte på Mitsubishis nye sprøytestøpbare KyronMAX karbonfiber/nylon-materiale styrke på over 50 000 psi/345 MPa. Mitsubishi beskriver KyronMAX som verdens sterkeste sprøytestøpbare materiale, og sier KyronMAXs ytelse skyldes selskapets utvikling av en dimensjoneringsteknologi som gjør det mulig for forsterkninger med kort fiber å vise de mekaniske egenskapene til lange fibre. (>1 mm). Materialet ble introdusert på MY 2021 Jeep Wrangler og Jeep Gladiator, og brukes til å forme mottakerbraketten som fester taket til kjøretøyet.
På CAMX 2021 skisserte Gregory Haye, direktør for additiv produksjon ved Airtech International (Huntington Beach, CA, USA) Airtechs nylige strategi for å bruke additiv produksjon for å komme inn på harpiks- og verktøymarkedet for CW. Airtech brukte Thermwood (Dell, IN, USA) LSAM store additive produksjonsmaskiner for å tilby verktøytjenester før pandemien rammet. Det første systemet ble installert og operativt ved selskapets Custom Engineered Products-avdeling i Springfield, Tennessee, USA, og det andre systemet ble installert ved Airtechs anlegg i Luxembourg.
Haye sa at utvidelsen er en del av Airtechs todelte strategi innen additiv produksjon. Det første og viktigste aspektet er utviklingen av termoplastiske harpikssystemer spesielt designet for 3D-utskrift av former og verktøy. Det andre aspektet, formfremstillingstjenester, er tilretteleggeren av det første aspektet.
"Vi tror vi trenger å flytte markedet fremover for å støtte innføringen og sertifiseringen av 3D-utskriftsformer og harpikser," sa Haye. "I tillegg er suksessen til våre verktøy- og harpikskunder med disse nye løsningene avgjørende, så vi går til gode lengder for å validere harpiks og ferdig verktøy. Ved å trykke hver dag er vi bedre i stand til å støtte oss med industriledende materialer og prosessteknologiskunder og hjelpe oss med å identifisere nye løsninger som kan utvikles for markedet.»
Airtechs nåværende linje med utskriftsmateriale (bildet nedenfor) inkluderer Dahltram S-150CF ABS, Dahltram C-250CF og C-250GF polykarbonat, og Dahltram I-350CF PEI. Dette inkluderer også to rensemidler, Dahlpram 009 og Dahlpram SP209. I tillegg, Haye sa at selskapet er engasjert i utvikling av nye produkter og evaluerer harpikser for høytemperatur, lav CTE-applikasjoner. Airtech utfører også omfattende materialtesting for å bygge en database med mekaniske utskriftsegenskaper. Airtech identifiserer også egnede restaureringsmaterialer og tester kontinuerlig kompatible kontaktmaterialer og termohærdende harpikssystemer. I tillegg til denne databasen har det globale teamet utført omfattende testing av disse harpikssystemene for sluttbruksverktøyprodukter gjennom omfattende testing av autoklavsyklus og delfabrikasjon.
Selskapet stilte ut på CAMX et verktøy laget av CEAD (Delft, Nederland) med en av dets harpikser, og et annet verktøy trykt av Titan Robotics (Colorado Springs, CO, USA) (se ovenfor). Begge er bygget med Dahltram C-250CF .Airtech er forpliktet til å gjøre disse materialene maskinuavhengige og egnet for all storskala 3D-utskrift.
På utstillingsgulvet demonstrerte Massivit 3D (Lord, Israel) sitt Massivit 3D-utskriftssystem for produksjon av raske 3D-utskriftsverktøy for produksjon av komposittdeler.
Målet, sier Jeff Freeman fra Massivit 3D, er rask verktøyproduksjon - ferdig verktøy har blitt rapportert i løpet av en uke eller mindre, sammenlignet med uker for tradisjonell verktøy. Ved å bruke Massivits Gel Dispensing Printing (GSP)-teknologi, skriver systemet ut et hult "skall" ” ved hjelp av en UV-herdbar akrylbasert herdegelé. Materialet er vannbrytbart – uløselig i vann, så materialet forurenser ikke vannet. Skallformen fylles med flytende epoksy, deretter bakes hele strukturen for å herde, og deretter dyppet i vann, noe som får akrylskallet til å falle av. Den resulterende formen sies å være en isotropisk, slitesterk, sterk form med egenskaper som muliggjør håndopplegging av komposittdeler. I følge Massivit 3D pågår forskning og utvikling av materialer på resulterende epoksyformmateriale, inkludert tilsetning av fibre eller andre forsterkninger eller fyllstoffer for å redusere vekten eller øke ytelsen for ulike bruksområder.
Massivit-systemet kan også trykke vanntette indre dorer for produksjon av hule, komplekse geometriske rørformede komposittdeler. Den indre doren trykkes, og etter at komposittkomponenten er lagt opp, brytes den ned ved nedsenking i vann, og den siste delen blir igjen. Selskapet viste en testmaskin på messen med en demo-setemontering og hule rørformede komponenter. Massivit planlegger å begynne å selge maskinene i første kvartal 2022. Systemet som for øyeblikket er utstilt har temperaturkapasitet på opptil 120 °C (250 °F). ) og målet er å frigjøre et system opp til 180°C.
Nåværende målapplikasjonsområder inkluderer medisinske komponenter og bilkomponenter, og Freeman bemerket at komponenter av romfartskvalitet kan bli mulig i nær fremtid.
(Venstre) Utgangsstyreskovler, (øverst til høyre) inneslutning og (øvre og nedre) drone-flykropp. Bildekreditt: CW
A&P Technology (Cincinnati, OH, USA) forhåndsviser en rekke prosjekter, inkludert ledeskovler for flymotorer, drone-dronekropp, 2021 Chevrolet Corvette-tunnelfinish og inneslutning av jetmotorer for små bedrifter. Utløpsledeskovlene som brukes til å styre luftstrømmen er en vevd karbonfiber med et herdet epoksy (PR520) harpikssystem, produsert av RTM.A&P sa at det var et skreddersydd produkt og ble utviklet i fellesskap. UAV-dronekroppen er integrert vevd og behandlet ved infusjon. Omtrent 4,5 meter påfører den et utfoldet slep, både estetisk tiltalende og fordi fibrene sies å ligge flatere; dette bidrar til en jevnere aerodynamisk overflate. Tunnelendene bruker A&Ps QISO-materiale og oppkuttede fibre. Pultruderte deler har tilpassede bredder for å unngå materialavfall. Til slutt, for den kommersielle delen produsert for FJ44-4 Cessna-flyet, har inneslutningen en QISO- type konstruksjon med et profilert stoff som er lett å pakke inn og reduserer avfall. RTM er bearbeidingsmetoden.
Hovedfokuset til Re:Build Manufacturing (Framingham, MA, USA) er å bringe produksjon tilbake til USA. Den består av en portefølje av selskaper – inkludert det nylig kjøpte Oribi Manufacturing (City, Colorado, USA), Cutting Dynamics Inc. . (CDI, Avon, Ohio, USA) og Composite Resources (Rock Hill, SC, USA) – dekker fra hele forsyningskjeden fra design til produksjon og montering, og gir en helhetlig tilnærming til kompositter; Re:Build bruker herdeplast, termoplast, karbon, glass og naturlige fibre for en rekke bruksområder. I tillegg sa selskapet at det har anskaffet flere ingeniørtjenester, og bemanner dem med mer enn 200 ingeniører for å designe produkter og prosesser som vil gjøre reshoring av avansert produksjon i USA stadig mer mulig.Re:Build viste sin Advanced Materials-gruppe eksklusivt på CAMX.
Temper Inc. (Cedar Springs, Mich., USA) viser et eksempel på sitt Smart Susceptor-verktøy, laget av en metallegering som gir effektiv, jevn induksjonsoppvarming over store spenn og 3D-geometrier, samtidig som den har en iboende Curie-temperatur som oppvarmingen stopper. Områder under temperaturen, for eksempel intrikate hjørner eller området mellom huden og stringeren, vil fortsette å varmes opp til Curie-temperaturen er nådd. Temperering viste frem et demoverktøy for en 18" x 26" bilseterygg laget ved bruk av hakket glassfiber/PPS-blanding i et matchende metallverktøy og laget med Boeing, Ford Motor Company og Victoria Stas gjennomfører IACMI-programmet. Temper viste også en 8 fot bred, 22 fot lang demonstrasjonsdel av en Boeing 787 horisontal stabilisator fly. Boeing Research and Technology (BR&T, Seattle, Washington, USA) brukte Smart Susceptor-verktøyet til å bygge to slike demonstratorer, begge i enveis (UD) karbonfiber, en i PEEK og den andre i PEKK. Delen ble laget med ballong støping/membranstøping med en tynn aluminiumsfilm. Smart Pidestal Tool gir energieffektiv komposittstøping med delsyklustider fra tre minutter til to timer, avhengig av delmateriale, geometri og Smart Pidestal-konfigurasjon.
Noen av ACE Award-vinnerne på CAMX 2021.(øverst til venstre) Frost Engineering & Consulting, (øverst til høyre) Oak Ridge National Laboratory, (nederst til venstre) Mallinda Inc. og (nederst til høyre) Victrex.
American Composites Manufacturers Association.(ACMA, Arlington, VA, USA) Prisutdelingen for Composites Excellence Awards (ACE)-konkurransen ble holdt i går.ACE anerkjenner nominasjoner og vinnere i seks kategorier, inkludert Green Design Innovation, Applied Creativity, Equipment and Tool Innovasjon, materialer og prosessinnovasjon, bærekraft og markedsvekstpotensial.
Aditya Birla Advanced Materials (Rayong, Thailand), en del av Aditya Birla Group (Mumbai, India), og komposittgjenvinneren Vartega (Golden, CO, USA) signerte nylig et avtaleavtale om å samarbeide om resirkulering og utvikling av nedstrømsapplikasjoner for komposittprodukter .For hele rapporten, se "Aditya Birla Advanced Materials, Vartega utvikler resirkuleringsverdikjede for herdeplastkompositter".
L&L Products (Romeo, MI, USA) viste frem sin PHASTER XP-607 to-komponent stivt skumlim for strukturell binding til kompositter, aluminium, stål, tre og sement uten overflatebehandling. PHASTER vil ikke flise, men gir høy seighet gjennom en 100 % skum med lukkede celler som kan tappes for mekanisk festing og er også iboende brannbestandig. PHASTERs fleksibilitet i formuleringen gjør at den også kan brukes i paknings- og forseglingsapplikasjoner. Alle PHASTER-formuleringene er VOC-frie, isocyanuratfrie og har ingen krav til lufttillatelse .
L&L fremhever også sitt Continuous Composite System (CCS) pultruderingsprodukt med partner BASF (Wyandotte, MI, USA) og bilprodusenter, som ble anerkjent i 2021 Jeep Grand Cherokee L Composite Tunnel Reinforcement , som vant 2021 Altair Enlighten Award.Stellantis ( Amsterdam, Nederland). Delen er en kontinuerlig blanding av glass og karbonfiber/PA6 pultrudert CCS, overstøpt med ikke-forsterket PA6.
Qarbon Aerospace (Red Oak, TX, USA) bygger på flere tiår med Triumph Aerospace Structures-erfaring med en ny investering i prosessene som kreves for neste generasjons plattformer. Ett eksempel var den termoplastiske kompositt-vingeboksdemonstratoren på standen, som ble dannet ved induksjon sveisestrenger og termoformede ribber til huden, alt laget av Toray Cetex TC1225 UD karbonfiber lavtsmeltende PAEK-tape. Denne patenterte TRL 5-prosessen er dynamisk, bruker en egenutviklet endeeffektor, og kan blindsveises uten sokkel ( Kun tilgang på en side). Prosessen gjør det også mulig å konsentrere varmen kun ved sveisesømmen, noe som har blitt demonstrert ved fysisk testing som viser at overlappsskjærstyrken er større enn for co-herdet termoherder og nærmer seg styrken til autoklav co. -konsoliderte strukturer.
Vist på CAMX-standen på IDI Composites International (Noblesville, Indiana, USA) denne uken, er X27 et Coyote Mustang sports karbonfiber kompositthjul, adoptert av Vision Composite Products (Decatur, AL, USA) fra IDI Ultrium U660 kombinerer karbon fiber/epoxy sheet molding compound (SMC) og vevde preformer fra A&P Technology (Cincinnati, OH, USA).
Darell Jern, senior prosjektutviklingsspesialist ved IDI Composites, sa at hjulene er resultatet av et femårig samarbeid mellom de to selskapene og er de første komponentene som bruker IDIs U660 1-tommers hakkede fiber SMC. De formstøpte hjulene produsert kl. Vision Composite Products-fabrikken sies å være 40 prosent lettere enn aluminiumsfelger, og har lav tetthet og høy styrke for å oppfylle alle SAE-hjulforskrifter.
"Det har vært et flott samarbeid med Vision," sa Jern. "Vi jobbet med dem gjennom flere iterasjoner og materialutvikling for å få de resultatene vi ønsket." Den epoksybaserte SMC-en ble utviklet for å møte høye styrkekrav og ble testet i en 48-timers holdbarhetstest.
Jern la til at disse kostnadseffektive amerikanskproduserte produktene muliggjør høyvolumproduksjon av hjul for lette racerbiler, terrengkjøretøy (UTV), elektriske kjøretøy (EV) og mer. Han påpekte at Ultrium U660 også er egnet for mange andre typer bilapplikasjoner, inkludert bilinteriør og eksteriør, med mange flere prosjekter på gang.
Selvfølgelig var pandemien og pågående forsyningskjedespørsmål diskusjonspunkter på utstillingsgulvet og i flere presentasjoner." Pandemien har vist at komposittindustrien kan samarbeide for å finne nye løsninger på gamle problemer når vi trenger dem," sa Marcio Sandri, president for kompositter ved Owens Corning (Toledo, OH, USA) i sin plenumspresentasjon. . . ." Han snakket om den økende bruken av digitale verktøy, og viktigheten av å lokalisere forsyningskjeder og partnerskap.
På utstillingsgulvet hadde CW muligheten til å snakke med Sandri og Chris Skinner, VP of Strategic Marketing hos Owens Corning.
Sandri gjentok at pandemien faktisk har skapt noen muligheter for materialleverandører og produsenter som Owens Corning. "Pandemien har hjulpet oss å se den økende verdien av kompositter når det gjelder bærekraft og lettvekt, infrastruktur og mer," bemerket han, og bemerket at automatisering og digitalisering av komposittproduksjonsoperasjoner kan redusere eksponeringen for arbeidskraft i produksjonsprosessen — Dette er viktig under mangel på arbeidskraft.
Når det gjelder det pågående forsyningskjedespørsmålet, sa Sandri at den nåværende situasjonen lærer industrien å ikke stole på lange forsyningskjeder. Samtaler mellom leverandører, produsenter og andre i forsyningskjeden må ha en samtale om effektivisering av selve forsyningskjeden og måten kompositter på. presenteres for industrien, sa han.
Når det gjelder bærekraftsmuligheter, jobber Owens Corning med å utvikle resirkulerbare materialer for vindturbiner, sa Sandri. Dette inkluderer et samarbeid med ZEBRA (Zero Waste Blade Research)-konsortiet, som startet i 2020 med mål om å designe og produsere 100 % resirkulerbare vindturbiner. blader.Partnere inkluderer LM Wind Power, Arkema, Canoe, Engie og Suez.
Som den amerikanske representanten for Adapa A/S (Aalborg, Danmark), viste Metyx Composites (Istanbul, Tyrkia og Gastonia, North Carolina, USA) frem selskapets adaptive formteknologi på stand S20 som løsninger for komposittdeler, inkludert applikasjoner innen romfart, marine og konstruksjon, for å nevne noen. Denne smarte, rekonfigurerbare formen måler opptil 10 x 10 m (omtrent 33 x 33 fot) ved hjelp av en 3D-fil eller modell, som deretter deles inn i mindre deler for å passe til formen. filinformasjonen mates inn i formens kontrollenhet, og hvert enkelt panel kan deretter modifiseres til ønsket form.
Den adaptive dysen består av lineære aktuatorer drevet av CAM-kontrollerte elektriske trinnmotorer for å bringe den til ønsket 3D-posisjon, mens det fleksible stangsystemet muliggjør høy presisjon og lave toleranser. På toppen er en 18 mm tykk silisium ferromagnetisk komposittmembran, som er holdt på plass av magneter festet til et stangsystem; ifølge Adapas John Sohn trenger ikke denne silisiummembranen å skiftes ut. Harpiksinfusjon og termoforming er noen av prosessene som er mulige når du bruker dette verktøyet. Flere av Adapas industrielle partnere bruker den også til håndopplegg og automatisering, Sohn nevnte.
Metyx Composites er en produsent av høyytelses tekniske tekstiler, inkludert multiaksiale forsterkninger, karbonfiberforsterkninger, RTM-forsterkninger, vevde forsterkninger og vakuumposeprodukter. De to komposittrelaterte virksomhetene inkluderer METYX Composites Tooling Center og METYX Composites Kitting.
Innleggstid: mai-09-2022