CAMX 2018:второй взгляд, новые разработки

Я собираюсь осветить эти основные моменты выставки CAMX 2018 вне очереди, начиная с нового термопластичного композитного материала, представленного на выставке.

ИСТОЧНИК:CW

Термопластический препрег TEXIM

Компания Inman Mills (Инман, Южная Каролина, США) представила термопластический препрег TEXIM, который изготовлен из запатентованной основной пряжи . продукты, в которых сердцевина из армирующего волокна (например, из стекловолокна) заключена в штапельное волокно из спряденного термопласта (TP). На фотографии выше справа вы можете увидеть, где оболочка TP физически сдвинута назад, выделяя сердцевину из стекловолокна. Оболочка TP может быть изготовлена ​​из полипропилена, полиэтилена, полиэстера, нейлона, поликарбоната, полиэфиримида, полифениленсульфида или любого другого полимера TP, который может быть экструдирован в тонкое штапельное волокно. Соотношение TP-оболочки к армирующему волокну может быть адаптировано для удовлетворения потребностей в композитах, а композитные сердцевинные нити легко обрабатываются путем ткачества, вязания или других текстильных процессов.

TEXIM может предложить более низкую стоимость по сравнению с другими термопластичными препрегами из-за меньшего количества этапов обработки, включающих только производство волокна и обработку текстиля, и, как сообщается, обеспечивает хорошее уплотнение с улучшенной драпируемостью и приспосабливаемостью к формам для глубокой вытяжки. Стеклянные и термопластические препреги TEXIM могут быть заказаны по индивидуальному заказу для определенной толщины благодаря возможности многослойного плетения, а также доступны с третьим или четвертым компонентами, такими как арамидные нити для ударопрочности.

ИСТОЧНИК:Shape Corp.

Изогнутый пултрузия для автомобилей

В моем предыдущем блоге на CAMX 2018 я показал запуск пултрузии непрерывных композитных конструкций (CCS) для автомобильных компонентов L&L Products. Этот отчет - второй намек на рост объемов пултрузии для автомобилей, но с помощью изогнутых конструкции. Thomas Technik &Innovation представила свои системы Radius Pultrusion на выставке CAMX 2018, выделив первое производственное подразделение в США в Shape Corp (Гранд-Хейвен, Мичиган). Как описано в июньском выпуске CW статья «Изогнутая пултрузия?», Shape Corp - глобальный поставщик металлических и пластиковых автомобильных компонентов первого уровня, но ее система Radius Pultrusion была куплена «для производства автомобильных балок бампера». Компания стала финалистом премии CAMX ACE 2017 года в категории «Бесконечная возможность для роста рынка» за использование изогнутой пултрузии для создания полых и замкнутых профилей сложной конструкции. Как показано выше, технология Radius Pultrusion также позволяет использовать несколько типов армирования в одном индивидуальном ламинате.

ИСТОЧНИК:Heatcon

Подвески Heatcon Smart

Heatcon поставляет оборудование и услуги для ремонта композитных материалов. Компания представила свой Smart Susceptor технология теплового покрова на выставке CAMX 2018, предлагающая революцию в применении тепла для ремонта и отверждения композитов с помощью косвенного индукционного нагрева . Электрически резистивные тепловые одеяла на протяжении десятилетий были рабочей лошадкой при ремонте композитных материалов. Несмотря на то, что они относительно прочные и простые, они часто не могут обеспечить достаточную однородность температуры на термически сложных конструкциях. Они генерируют тепло равномерно по всей площади покрытия, но сложные конструкции не поглощают тепло равномерно из-за разной плотности материала и теплоотводов в нижележащем каркасе. Технология Smart Susceptor, наоборот, превращает тепловые одеяла в активную технологию, снижая мощность (тепло) в областях, достигших желаемой температуры, продолжая подавать тепло в более прохладные области. Таким образом, радиаторы уменьшаются, обеспечивая повышенную однородность температуры и дублируя исходные условия изготовления деталей для ремонта и операций вторичного соединения, чтобы обеспечить требуемый уровень структурной целостности.

ИСТОЧНИК:Heatcon

Как это работает? Вместо того, чтобы первичный провод теплового одеяла подключали к источнику питания для резистивного нагрева, в системе Smart Susceptor он подключается к высокочастотному индуктивному источнику питания. Затем энергия электромагнитно передается на вторичный нагревательный провод. В этом вторичном проводе используется металлический сплав, обеспечивающий температуру Кюри при желаемой температуре отверждения. Температура Кюри - это температура, при которой металлический сплав теряет свои магнитные свойства и, следовательно, его способность выделять тепло за счет индукции. Таким образом, при желаемой температуре отверждения или выдержки горячие точки прекращают нагрев и запускаются снова, если температура снижается, в соответствии с программой отверждения, введенной в блок горячего склеивания Smart Susceptor. В демонстрационном испытании с использованием сложной композитной панели обшивки, усиленной стрингерами шляп, разница температур между самой горячей и самой холодной точками во время отверждения составила всего 5 ° C по сравнению с 14 ° C при использовании резистивного теплового одеяла.

ИСТОЧНИК:CW

Компания Huntsman развивает рессоры, колеса, тонкослойные элероны и нанотехнологии

На стенде Huntsman Advanced Materials было представлено множество интересных деталей из композитных материалов. Автомобильная пластинчатая рессора, производимая MBHA Composites, также известная как ZIUR Composite Solutions (Villareal, Испания), используется для тяжелых грузовиков и изготавливается с использованием эпоксидной смолы Huntsman в процессе литья под высоким давлением (HP-RTM). CW сообщила о пластинчатых пружинах из стекловолокна, изготовленных с использованием эпоксидного препрега и HP-RTM с полиуретановой смолой, но еще не сообщила о пластинчатых пружинах, изготовленных с использованием эпоксидной смолы и HP-RTM. «Мы работали с ними более года, улучшая состав эпоксидной смолы, чтобы добиться максимальной производительности при использовании HP-RTM», - говорит менеджер по развитию бизнеса Хантсман Мэтт Пог. Он отмечает, что в этом продукте Tg учитывалась, но не критично. «Но у нас есть более новая система с более высокой Tg для композитных материалов, расположенная ближе к выхлопным системам», - добавляет он.

ИСТОЧНИК:CW

Другим представленным на выставке применением автомобильного композитного материала было монолитное колесо из армированного углеродным волокном полимера (CFRP), произведенное ESE Carbon. «Колеса из углеродного композита желательны для повышения производительности и повышения топливной экономичности, но они также более дорогие, что стало ключевым вопросом для широкого внедрения», - объясняет генеральный директор ESE Carbon Карлос Хермида. «Наше колесо пропитано, что дает нам большую гибкость при выборе смолы для использования, а также является более экономичным для автомобильной промышленности. Мы сможем производить 25 колес каждые 3 часа, как только мы закончим масштабирование нашего завода в Джаспере, штат Джорджия ». ESE Carbon использует эпоксидную смолу Huntsman Araldite. «Мы хотели, чтобы Tg превышала 200 ° C, - объясняет он, - а также хорошую текучесть для настаивания и возможность достижения хорошей косметической отделки поверхности».

«Колеса из углеродного композита вызывают большой интерес, но это очень сложный продукт, поскольку он требует высоких температур и конструкции», - говорит Хермида. ESE Carbon в настоящее время завершает структурные испытания и испытания производительности, включая испытания с подогревом. «К началу 2019 года у нас будут колеса для дорожных испытаний», - добавляет он. Компания сначала нацелена на вторичный рынок, а также на модели автомобилей с высокими / малотоннажными характеристиками. «Мы продолжим переходить к более производительным моделям по мере увеличения масштабов производства», - говорит Хермида. Он объясняет, что более легкие колеса имеют множительный эффект на снижение веса:«из-за инерции вращения каждый фунт, сэкономленный на колесах, эквивалентен примерно 4 фунтам, сэкономленным в любом другом месте автомобиля». Он отмечает, что эта привлекательность сохраняется в отношении электромобилей из-за их большого веса батареи и необходимости компенсировать это в других частях транспортного средства.

ИСТОЧНИК:CW

Еще одна привлекательная деталь - элероны из углепластика с логотипами Airbus, North Thin Ply Technology (NTPT), Decision SA, RUAG, École Polytechnique Fédérale de Lausanne и Университета прикладных наук и искусств Северо-Западной Швейцарии. «Компания NTPT попросила нас предоставить эпоксидную смолу, которая будет работать с их системой производства тонкослойного препрега для демонстрационного элерона для коммерческих самолетов», - рассказывает менеджер по маркетингу авиакосмической отрасли Хантсман Кайл Ингрэм. «Мы поставили эпоксидный состав, а NTPT произвел препрег из углеродного волокна для спредов, используя свой собственный метод. Готовая деталь продемонстрировала, что из тонкослойного препрега можно изготавливать конструкцию самолета серийного типа ». Ингрэм добавляет, что стоимость традиционных конструкций из препрега из углеродного волокна все еще слишком высока, чтобы их можно было широко использовать в крыльях и фюзеляжах узкофюзеляжных самолетов. «Тонкий слой теперь открывает эту дверь, но вы должны доказать, что можете достичь целевых показателей производственной стоимости и скорости».

ИСТОЧНИК:Nanocomp Technologies

CW также поговорил с вице-президентом Huntsman по инновациям Дэвидом Хатриком по поводу приобретения компании Nanocomp Technologies. «Процесс интеграции Nanocomp в Huntsman почти завершен», - объясняет Хатрик. Он отмечает, что Хантсман уделяет приоритетное внимание развитию волокна углеродных нанотрубок MIRALON (CNT) Nancomp Technologies в трех основных областях:

• Системы обогрева - проводящие и излучающие системы (например, автомобильные)
• Проводящие клеи
• Композитные материалы, включая программу НАСА по разработке второго поколения, более ориентированного «сверхволокна» с даже более высокими свойствами, чем нынешнее волокно MIRALON CNT.

Также существует технология, в которой лист МИРАЛОН используется в качестве прокладки в композитных ламинатах, но Хатрик говорит, что это не является приоритетом. «Команды R&D из Huntsman и Nanocomp хорошо сработались, - говорит он, - и у нас есть очень четкие вехи». Хатрик отмечает, что тот факт, что волокно MIRALON предлагает технологию УНТ в волокнистой форме, было привлекательным по сравнению с работой с твердыми частицами. «Наше намерение состоит в том, чтобы инкапсулировать его в смоле или в ламинированной форме». Он отмечает, что Хантсман также работает с Хейдейлом и графеновыми материалами. Опять же, подход будет заключаться в инкапсуляции графена, продавая его уже смешанным со смолой. «Задача состоит в том, чтобы получить хорошую дисперсию, которая будет стабильной на протяжении всей цепочки поставок», - говорит Хатрик. «Вы должны хорошо разбираться в материалах и уметь масштабировать производство, а также уметь предлагать хорошую поддержку продукта».