Som CAMX mediasponsor rapporterar CompositesWorld om flera nya eller förbättrade utvecklingar som visas, från vinnare av CAMX Award och ACE Award, till huvudtalare och intressant teknik.#camx #ndi #787
Trots pandemin har utställare kommit till Dallas för mer än 130 presentationer och mer än 360 utställare som visar upp sin förmåga och de projekt de har arbetat med. Dag 1 och 2 var fyllda med nätverk, demos och oöverträffad innovation. Bildkredit: CW
744 dagar efter CAMX 2019-iterationen kan kompositutställare och deltagare äntligen träffas. Konsensus var att årets mässa hade fler besökare än väntat och att dess visuella aspekter – som demomontern på Composite One (Schaumburg, IL, USA) i mitten av salen—var en hit efter en sådan show. välkommen.förlängd isolering.
Dessutom är det tydligt att komposittillverkare och ingenjörer inte har varit sysslolösa sedan nedläggningen i mars 2020. Som CAMX mediasponsor rapporterar CompositesWorld från vinnare av CAMX Award och ACE Award till någon ny eller intressant teknik som visas upp i CAMX Show Daily. en sammanfattning av detta arbete.
Huvudtalare Gregory Ulmer, executive vice president för Aerospace på Lockheed Martin (Bethesda, MD, USA), presenterade det förflutna och framtiden för flygkompositer i en plenarsession på CAMX 2021, med fokus på automationsrollen och digitala trådar.
Lockeed Martin har flera divisioner – Gyrocopter, Space, Missiles och Aerospace.Inom Ulmers flygdivision är fokus stridsflygplan som F-35, hypersoniska flygplan och annan teknisk utveckling inom företagets Skunk Works-division. Han noterade vikten av att partnerskap till företagets framgång: ”Kompositer är två olika material som går samman för att bilda något nytt. Det är så Lockheed Martin hanterar partnerskap.”
Ulmer förklarade att historien om kompositer vid Lockheed Martin Aerospace började på 1970-talet, när F-16 stridsflygplanet använde en 5 procent kompositstruktur. På 1990-talet var F-22:an 25 procent komposit. Under denna tid har Lockheed Martin genomfört olika handelsstudier för att beräkna kostnadsbesparingarna för att mildra dessa fordon och om kompositer är det bästa alternativet, sa han.
Den nuvarande eran av kompositutveckling hos Lockheed Martin inleddes med utvecklingen av F-35 i slutet av 1990-talet, och kompositer utgör cirka 35 procent av flygplanets strukturella vikt. F-35-programmet inledde också automatiserad och digital teknik såsom automatiserad borrning, optisk projektion, icke-förstörande ultraljudstestning (NDI), kontroll av laminattjocklek och precisionsbearbetning av kompositstrukturer.
Ett annat fokusområde för företagets kompositforskning och utveckling är bindning, sa han. Under de senaste 30 åren har han rapporterat framgångar inom området med komponenter som kompositmotorintagskanaler, vingkomponenter och flygkroppsstrukturer.
Emellertid, noterade han, "fördelarna med bindning späds ofta ut av utmaningarna med hög volymprocess, inspektion och validering." För högvolymprogram som F-35 arbetar Lockheed Martin också med att utveckla Fastener-robotar för automatiserade mekaniska anslutningar.
Han nämnde också företagets arbete med att utveckla strukturerad ljusmetrologi för kompositdelar för att jämföra byggda strukturer med deras ursprungliga konstruktioner. Aktuell teknisk utveckling inkluderar snabba, billiga verktyg; mer automatiserade processer, såsom borrning, trimning och fästning; och lågpris, högkvalitativ tillverkning.Hypersoniska flygplan är också ett fokusområde, inklusive arbete med keramiska matriskompositer (CMC) och kol-kolkompositstrukturer.
Det är också nytt för företaget, och den framtida fabriksplatsen utvecklas i Palmdale, Kalifornien, USA, och kommer att stödja flera framtida projekt, sade han. Anläggningen kommer att inkludera automatiserad montering, metrologisk inspektion och materialhantering, såväl som portabel automation teknik, samt en flexibel temperaturkontrollerad tillverkningsbutik.
"Lockheed Martins digitala transformation fortsätter", sa han, vilket gör att företaget kan fokusera på smidighet och kundlyhördhet, prestationsinsikt och förutsägbarhet och övergripande konkurrenskraft på marknaden.
"Kompositer kommer att fortsätta att vara ett viktigt flyg- och rymdmaterial för framtida projekt", avslutade han, "krävs för fortsatt material- och processutveckling för att uppnå detta mål."
Ken Huck, chef för produktutveckling på TrinityRail, fick utmärkelsen Overall Strength Award (vänster). The Unrivaled Innovation Award gick till Mitsubishi Chemical Advanced Materials (höger). Bildkredit: CW
CAMX 2021 startade officiellt igår med en plenarsession som inkluderade tillkännagivandet av vinnarna av CAMX Awards. Det finns två CAMX-priser, det ena kallas General Strength Award och det andra kallas Unparalleled Innovation Award. Årets nominerade är mycket mångsidig, som täcker en mängd olika slutmarknader, applikationer, material och processer.
Mottagaren av utmärkelsen Overall Strength Award reste till TrinityRail (Dallas, TX, USA) för företagets första sammansatta primära lastgolv som utvecklats för sin kylbil. Utvecklat i samarbete med Composite Applications Group (CAG, McDonald, TN, USA), Wabash National (Lafayette, IN, USA) och Structural Composites (Melbourne, FL, USA), laminatgolv ersätter traditionell konstruktion i helt stål och minskar vikten på lådbilar med 4 500 lbs. Designen gjorde det också möjligt för TrinityRail att förnya sekundära golv för enkel transport av fryst mat eller färskvaror.
Ken Huck, chef för produktutveckling på TrinityRail, tog emot priset och tackade TrinityRails kompositindustripartner för deras hjälp med projektet. Han beskrev också kompositundergolv som "en ny era av kompositmaterial för järnvägsindustrin". Han noterade också att TrinityRail arbetar på andra sammansatta strukturer för andra järnvägstillämpningar.” Vi kommer att ha mer spännande saker att visa dig snart,” sa han.
Unparalleled Innovation Award gick till Mitsubishi Chemical Advanced Materials (Mesa, Arizona, USA) för sitt bidrag med titeln "Large Volume Structural Carbon Fiber Reinforced Injection Molded ETP Composites". hållfasthet över 50 000 psi/345 MPa. Mitsubishi beskriver KyronMAX som världens starkaste formsprutbara material och säger att KyronMAXs prestanda beror på företagets utveckling av en limningsteknik som gör det möjligt för förstärkningar med korta fibrer att uppvisa de mekaniska egenskaperna hos långa fibrer (>1 mm). Materialet, som introducerades på Jeep Wrangler och Jeep Gladiator år 2021, används för att forma mottagarfästet som fäster taket på fordonet.
Vid CAMX 2021 beskrev Gregory Haye, Director of Additive Manufacturing på Airtech International (Huntington Beach, CA, USA) Airtechs senaste strategi att använda additiv tillverkning för att komma in på harts- och verktygsmarknaden för CW. Airtech använde Thermwood (Dell, IN, USA) LSAM storformatsmaskiner för additiv tillverkning för att tillhandahålla verktygstjänster innan pandemin slog till. Det första systemet installerades och var i drift vid företagets Custom Engineered Products-division i Springfield, Tennessee, USA, och det andra systemet installerades på Airtechs anläggning i Luxemburg.
Haye sa att expansionen är en del av Airtechs tvådelade strategi inom additiv tillverkning. Den första och viktigaste aspekten är utvecklingen av termoplastiska hartssystem som är speciellt utformade för 3D-utskrift av formar och verktyg. Den andra aspekten, formtillverkningstjänster, är facilitatorn av den första aspekten.
"Vi tror att vi måste flytta marknaden framåt för att stödja införandet och certifieringen av 3D-utskriftsformar och hartser," sa Haye. "Dessutom är framgången för våra verktygs- och hartskunder med dessa nya lösningar avgörande, så vi går till fantastiska längder för att validera hartser och färdiga verktyg. Genom att trycka varje dag kan vi bättre stödja oss med branschledande material- och processteknikkunder och hjälpa oss att identifiera nya lösningar att utveckla för marknaden.”
Airtechs nuvarande linje av tryckmaterial (bilden nedan) inkluderar Dahltram S-150CF ABS, Dahltram C-250CF och C-250GF polykarbonat och Dahltram I-350CF PEI. Detta inkluderar också två reningsföreningar, Dahlpram 009 och Dahlpram SP209. Dessutom, Haye sa att företaget är engagerat i utveckling av nya produkter och utvärderar hartser för applikationer med hög temperatur och låg CTE. Airtech genomför också omfattande materialtester för att bygga en databas med mekaniska egenskaper för utskrift. Airtech identifierar också lämpliga restaureringsmaterial och testar kontinuerligt kompatibla kontaktmaterial och värmehärdande hartssystem. Utöver denna databas har det globala teamet genomfört omfattande tester av dessa hartssystem för slutanvändning av verktygsprodukter genom omfattande tester av autoklavcykel och detaljtillverkning.
Företaget visade på CAMX ett verktyg tillverkat av CEAD (Delft, Nederländerna) med ett av dess hartser, och ett annat verktyg tryckt av Titan Robotics (Colorado Springs, CO, USA) (se ovan). Båda är byggda med Dahltram C-250CF .Airtech har åtagit sig att göra dessa material maskinoberoende och lämpliga för all storskalig 3D-utskrift.
På utställningsgolvet demonstrerade Massivit 3D (Lord, Israel) sitt Massivit 3D-utskriftssystem för produktion av snabba 3D-utskriftsverktyg för tillverkning av kompositdelar.
Målet, säger Jeff Freeman från Massivit 3D, är snabb verktygsproduktion - färdiga verktyg har rapporterats på en vecka eller mindre, jämfört med veckor för traditionella verktyg. Genom att använda Massivits Gel Dispensing Printing-teknik (GSP) skriver systemet ut ett ihåligt formskal. ” med en UV-härdbar akrylbaserad härdplastgel. Materialet är vattenbrytbart – olösligt i vatten, så materialet förorenar inte vattnet. Skalformen fylls med flytande epoxi, sedan bakas hela strukturen för att härda, och doppas sedan i vatten, vilket gör att akrylskalet faller av. Den resulterande formen sägs vara en isotrop, hållbar, stark form med egenskaper som möjliggör handuppläggning av kompositdelar. Enligt Massivit 3D pågår forskning och utveckling av material på resulterande epoxiformmaterial, inklusive tillsats av fibrer eller andra förstärkningar eller fyllmedel för att minska vikten eller öka prestandan för olika applikationer.
Massivit-systemet kan även trycka vattentäta inre dorn för tillverkning av ihåliga, komplexa geometriska rörformade kompositdelar. Den inre dornen trycks, sedan efter att kompositkomponenten lagts upp bryts den ned genom nedsänkning i vatten, vilket lämnar den sista delen. Företaget visade upp en testmaskin på mässan med en demo-sitsenhet och ihåliga rörformade komponenter. Massivit planerar att börja sälja maskinerna under första kvartalet 2022. Systemet som för närvarande visas har temperaturkapacitet upp till 120°C (250°F) ) och målet är att släppa ett system upp till 180°C.
Aktuella målapplikationsområden inkluderar medicin- och fordonskomponenter, och Freeman noterade att komponenter av flyg- och rymdkvalitet kan bli möjliga inom en snar framtid.
(Vänster) Utgångsledskovlar, (övre höger) inneslutning och (övre och nedre) drönares flygkropp. Bildkredit: CW
A&P Technology (Cincinnati, OH, USA) förhandsgranskar en rad projekt, inklusive flygmotorns utgående ledskenor, drönarkroppen för drönare, 2021 Chevrolet Corvette-tunnelfinish och inneslutning av små affärsjetmotorer. Utloppsledskovlarna som används för att styra luftflödet är en vävd kolfiber med ett härdat epoxi (PR520) hartssystem, producerat av RTM.A&P sa att det var en skräddarsydd produkt och utvecklades gemensamt. UAV-drönarkroppen är integrerad vävd och behandlad genom infusion. Cirka 4,5 meter applicerar den en ovikt släpa, både estetiskt tilltalande och för att fibrerna sägs ligga plattare; detta bidrar till en jämnare aerodynamisk yta. Tunneländarna använder A&P:s QISO-material och hackade fibrer. Pultruderade delar har anpassade bredder för att undvika materialspill. Slutligen, för den kommersiella delen som produceras för FJ44-4 Cessna-flygplanet, har inneslutningen en QISO- typkonstruktion med en profilerad väv som är lätt att slå in och minskar spill. RTM är bearbetningsmetoden.
Det primära fokuset för Re:Build Manufacturing (Framingham, MA, USA) är att föra tillbaka tillverkningen till USA. Den består av en portfölj av företag – inklusive det nyligen förvärvade Oribi Manufacturing (City, Colorado, USA), Cutting Dynamics Inc. . (CDI, Avon, Ohio, USA) och Composite Resources (Rock Hill, SC, USA) – täcker från hela leveranskedjan från design till produktion och montering, och ger en helhetssyn på kompositer; Re:Build använder härdplaster, termoplaster, kol, glas och naturfibrer för en mängd olika applikationer. Dessutom sa företaget att det har förvärvat flera ingenjörstjänster och bemannat dem med mer än 200 ingenjörer för att designa produkter och processer som kommer att göra återköp av avancerad tillverkning i USA blir alltmer möjligt. Re:Build visade upp sin Advanced Materials-grupp exklusivt på CAMX.
Temper Inc. (Cedar Springs, Mich., USA) visar ett exempel på sitt Smart Susceptor-verktyg, tillverkat av en metallegering som ger effektiv, enhetlig induktionsuppvärmning över stora spännvidder och 3D-geometrier, samtidigt som den har en inneboende Curie-temperatur vid vilken uppvärmningen kommer att stoppas. Områden under temperaturen, såsom intrikata hörn eller området mellan huden och stringern, kommer att fortsätta att värmas tills Curie-temperaturen uppnås. Temper visade upp ett demoverktyg för en 18" x 26" bilstolsrygg. använder hackad glasfiber/PPS-blandning i ett matchande metallverktyg och gjort med Boeing, Ford Motor Company och Victoria Stas genomför IACMI-programmet. Temper visade också en 8 fot bred, 22 fot lång demonstratordel av en Boeing 787 horisontell stabilisator flygplan. Boeing Research and Technology (BR&T, Seattle, Washington, USA) använde Smart Susceptor-verktyget för att bygga två sådana demonstratorer, båda i enkelriktad (UD) kolfiber, en i PEEK och den andra i PEKK. Delen tillverkades med hjälp av ballong gjutning/membrangjutning med en tunn aluminiumfilm. Smart Pidestal Tool ger energieffektiv kompositgjutning med delcykeltider från tre minuter till två timmar, beroende på delmaterial, geometri och Smart Pidestal-konfiguration.
Några av ACE Award-vinnarna vid CAMX 2021. (överst till vänster) Frost Engineering & Consulting, (överst till höger) Oak Ridge National Laboratory, (nederst till vänster) Mallinda Inc. och (nederst till höger) Victrex.
American Composites Manufacturers Association.(ACMA, Arlington, VA, USA) Prisutdelningen för tävlingen Composites Excellence Awards (ACE) hölls igår.ACE uppmärksammar nomineringar och vinnare i sex kategorier, inklusive Green Design Innovation, Applied Creativity, Equipment and Tool Innovation, material och processinnovation, hållbarhet och marknadstillväxtpotential.
Aditya Birla Advanced Materials (Rayong, Thailand), en del av Aditya Birla Group (Mumbai, Indien), och kompositåtervinningsföretaget Vartega (Golden, CO, USA) undertecknade nyligen ett samförståndsavtal om att samarbeta kring återvinning och utveckling av nedströmsapplikationer för kompositprodukter .För hela rapporten, se "Aditya Birla Advanced Materials, Vartega utvecklar återvinningsvärdekedjan för härdplastkompositer".
L&L Products (Romeo, MI, USA) visade upp sitt PHASTER XP-607 tvåkomponents styvt skumlim för strukturell bindning till kompositer, aluminium, stål, trä och cement utan ytbehandling. PHASTER kommer inte att flisas, men erbjuder hög seghet genom en 100 % skum med slutna celler som kan gängas för mekanisk fastsättning och som också är brandbeständigt. PHASTERs flexibilitet i formuleringen gör det också möjligt att använda det i packnings- och tätningsapplikationer. Alla PHASTER-formuleringar är fria från VOC, isocyanurater och har inga krav på lufttillstånd. .
L&L lyfter också fram sin CCS-pultrusionsprodukt (Continuous Composite System) med partner BASF (Wyandotte, MI, USA) och biltillverkare, som uppmärksammades i 2021 Jeep Grand Cherokee L Composite Tunnel Reinforcement, som vann 2021 års Altair Enlighten Award.Stellantis ( Amsterdam, Nederländerna). Delen är en kontinuerlig blandning av glas och kolfiber/PA6 pultruderad CCS, övergjuten med icke-armerad PA6.
Qarbon Aerospace (Red Oak, TX, USA) bygger på decennier av Triumph Aerospace Structures erfarenhet med en ny investering i de processer som krävs för nästa generations plattformar. Ett exempel var den termoplastiska kompositvingslådan på montern, som bildades genom induktion svetsa stringers och termoformade ribbor till huden, allt tillverkat av Toray Cetex TC1225 UD kolfiber lågsmältande PAEK-tejp. Denna patenterade TRL 5-process är dynamisk, använder en egenutvecklad sluteffektor och kan blindsvetsas utan piedestal ( Endast åtkomst på ena sidan). Processen tillåter också att värme koncentreras endast vid svetsfogen, vilket har visats genom fysiska tester som visar att överlappsskjuvhållfastheten är större än för samhärdade härdplaster och närmar sig hållfastheten för autoklav. -konsoliderade strukturer.
X27, som visas på CAMX-montern på IDI Composites International (Noblesville, Indiana, USA) denna vecka, är ett Coyote Mustang sportkolfiberkomposithjul, adopterat av Vision Composite Products (Decatur, AL, USA) från IDI Ultrium U660 kombinerar kol fiber/epoxiformningsmassa (SMC) och vävda preforms från A&P Technology (Cincinnati, OH, USA).
Darell Jern, senior projektutvecklingsspecialist på IDI Composites, sa att hjulen är resultatet av ett femårigt samarbete mellan de två företagen och att de är de första komponenterna som använder IDI:s U660 1-tums hackad fiber SMC. De formgjutna hjulen tillverkade vid Vision Composite Products-fabriken sägs vara 40 procent lättare än aluminiumfälgar och har en låg densitet och hög hållfasthet för att uppfylla alla SAE-hjulregler.
"Det har varit ett fantastiskt samarbete med Vision," sa Jern. "Vi arbetade med dem genom flera iterationer och materialutveckling för att få de resultat vi ville ha." Den epoxibaserade SMC:n utvecklades för att möta höga hållfasthetskrav och testades i ett 48-timmars hållbarhetstest.
Jern tillade att dessa kostnadseffektiva USA-tillverkade produkter möjliggör produktion av stora volymer av hjul för lätta racerbilar, terrängfordon (UTV), elfordon (EV) med mera. Han påpekade att Ultrium U660 också är lämplig för många andra typer av fordonstillämpningar, inklusive bilinteriörer och exteriörer, med många fler projekt på gång.
Naturligtvis var pandemin och pågående leveranskedjefrågor diskussionspunkter på utställningsgolvet och i flera presentationer.” Pandemin har visat att kompositindustrin kan samarbeta för att hitta nya lösningar på gamla problem när vi behöver dem, säger Marcio Sandri, ordförande för kompositer vid Owens Corning (Toledo, OH, USA) i sin plenarpresentation. . . .” Han talade om den ökande användningen av digitala verktyg och vikten av att lokalisera leveranskedjor och partnerskap.
På utställningsgolvet fick CW möjlighet att prata med Sandri och Chris Skinner, VP of Strategic Marketing på Owens Corning.
Sandri upprepade att pandemin faktiskt har skapat några möjligheter för materialleverantörer och tillverkare som Owens Corning. "Pandemin har hjälpt oss att se det ökande värdet av kompositer i termer av hållbarhet och lättvikt, infrastruktur och mer", noterade han och noterade att automatisering och digitalisering av komposittillverkning kan minska exponeringen för arbetskraft i tillverkningsprocessen — Detta är viktigt vid brist på arbetskraft.
När det gäller den pågående frågan om försörjningskedjan sa Sandri att den nuvarande situationen lär industrin att inte förlita sig på långa försörjningskedjor. Samtal mellan leverantörer, tillverkare och andra i försörjningskedjan behöver föra en konversation om att effektivisera försörjningskedjan och hur kompositer presenteras för branschen, sade han.
När det gäller hållbarhetsmöjligheter arbetar Owens Corning med att utveckla återvinningsbart material för vindturbiner, sa Sandri. Detta inkluderar ett samarbete med ZEBRA (Zero Waste Blade Research) konsortiet, som startade 2020 med målet att designa och tillverka 100 % återvinningsbara vindturbiner blades.Partners inkluderar LM Wind Power, Arkema, Canoe, Engie och Suez.
Som USA-representant för Adapa A/S (Aalborg, Danmark), visade Metyx Composites (Istanbul, Turkiet och Gastonia, North Carolina, USA) upp företagets adaptiva formteknik på monter S20 som en lösning för kompositdelar, inklusive applikationer inom flyg- och rymdindustrin, marin och konstruktion, för att nämna några. Den här smarta, omkonfigurerbara formen mäter upp till 10 x 10 m (ungefär 33 x 33 fot) med hjälp av en 3D-fil eller modell, som sedan panelas i mindre bitar för att passa formen. När den är färdig, filinformationen matas in i formens styrenhet och varje enskild panel kan sedan modifieras till önskad form.
Den adaptiva matrisen består av linjära ställdon som drivs av CAM-styrda elektriska stegmotorer för att föra den till önskat 3D-läge, medan det flexibla stavsystemet möjliggör hög precision och låga toleranser. Ovanpå finns ett 18 mm tjockt kisel ferromagnetiskt kompositmembran, som är hålls på plats av magneter fästa på ett stavsystem; enligt Adapas John Sohn behöver detta kiselmembran inte bytas ut.Hartsinfusion och termoformning är några av de processer som är möjliga när du använder detta verktyg. Fler av Adapas industriella partners använder det också för handuppläggning och automatisering, Sohn nämnde.
Metyx Composites är en tillverkare av högpresterande tekniska textilier, inklusive multiaxiala förstärkningar, kolfiberförstärkningar, RTM-förstärkningar, vävda förstärkningar och vakuumpåsprodukter. Dess två kompositrelaterade verksamheter inkluderar METYX Composites Tooling Center och METYX Composites Kitting.
Posttid: maj-09-2022