Основной доклад SAMPE 2018 смотрит на будущее композитов

На генеральной сессии SAMPE 2018 было объявлено о трех основных докладах, представленных на конференции, и с основным докладом выступил Кармело Ло Фаро, президент Solvay Composite Materials (Альфаретта, Джорджия, США).

Три первых документа были следующими:

• Первое место: «Изготовление препрега вне автоклава с высокой проницаемостью по толщине путем обезвоживания полимерной пленки», Сара Г. К. Шехтер, Тимотей Сентеа и Стивен Р. Натт.
• Второе место: «Деформация тонких прессованных панелей с прерывистым длинным волокном углерод / полиэфирэфиркетон», Кэролайн Коллинз и Паскаль Хуберт.
• Третье место: «Рециркуляция амино-эпоксидных композитов с использованием химической обработки при атмосферном давлении», Иджиа Ма, Трэвис Дж. Уильямс и Стивен Р. Натт.

В своем основном докладе Ло Фаро рассмотрел эволюцию материалов:от меди в 8700 году до нашей эры, кирпичей из соломы и глины в 2500 году до нашей эры, стали в 1851 году нашей эры, алюминия в 1889 году, титана в 1950 году до эволюции композитов в 1950-х и 1960-х годах. благодаря развитию аэрокосмических технологий (1970-2010) в коммерческих и оборонных прорывах.

В этом контексте он говорил о трех «эпохах» композитов:эпохе облегчения (1970–1995), производственной эпохе (1995 - сегодня) и следующей эпохе, которую он назвал эпохой индустриализации и моделирования.

Он отметил, что автоматизация производственных процессов является важным фактором создания композитных материалов на арене конструкций коммерческих самолетов. Он добавил, что сегодняшняя инфузионная технология повышает доступность и обеспечивает жизнеспособную производительность производства, ссылаясь на Bombardier (Монреаль, Квебек, Канада) C Series крыло, сделанное из смолы с высокой жизнеспособностью и не гнущейся ткани. Он особо выделил лопасти вентилятора двигателя CFM LEAP, сделанные с использованием упрочненной смолы и трехмерных тканых преформ; и Москва, Иркут МС-21 крыло, сделанное с помощью автоматической прокладки волокна сухой лентой, пропитанной упрочненной смолой. «Я не верю, что алюминий и титан достигли таких успехов за первые 30 лет, как композиты за первые 30 лет», - заявил он.

Можем ли мы претендовать на победу? - спросил Ло Фаро. Короче он ответил: нет - можно сделать гораздо больше. По его словам, для дальнейшего роста композитные материалы должны приносить больше пользы. Будущие задачи и возможности могут включать штампование, термопластичные композиты для больших конструкций, аддитивное производство, соединение, моделирование, управление сложностями и, конечно же, стоимость.

ЛоФаро сделал «небольшое предостережение - цикл ажиотажа », Где интерес становится преувеличенным энтузиазмом (шумихой), а затем,« после периода разочарования », находит свое место в реальности. По его словам, будущее будет зависеть от промышленных масштабов и экономии; конвергенция аэрокосмической и автомобильной практики; и возросшее значение производственных систем по сравнению с конечными продуктами.

Переходя к термопластичным композитам, Ло Фаро обсудил PEEK, PEKK, PAEK и непрерывное компрессионное формование. Он напомнил своим слушателям, что термопластические композиты - не новость. Кроме того, он ожидает, что рост в 21 веке будет обеспечен за счет совершенствования рентабельных, похожих на автомобили производственных процессов, разработанных за последние 15 лет:особенно компрессионного формования, непрерывного компрессионного формования и штамповки. Если цепочка поставок в аэрокосмической отрасли направлена ​​на разработку и строительство больших термопластичных композитных конструкций, она должна созреть внеавтоклавные системы формования / формования, способные к быстрому нагреву / охлаждению.

Ло Фаро коснулся также аддитивного производства (AM). По его словам, изначально AM может поддерживать производство инструментов и приспособлений. В будущем AM может производить инструменты по требованию и может улучшить операции по техническому обслуживанию и ремонту композитов (MRO). По его словам, здесь также есть возможности связать AM с машинным обучением. Однако, по его словам, необходимо более тесное сотрудничество между поставщиками машин и материалов.

Ло Фаро назвал три важных потребности в моделировании и моделировании для индустрии композитов:

• Молекулярное моделирование - информирование об экспериментах и ​​увеличение скорости вывода на рынок.
• Искусственный интеллект - применяется к дизайну и открытию материалов.
• Сертификация путем анализа - который он назвал Святым Граалем .

Эти технологии могут сократить время разработки за счет оптимизации молекулярного дизайна для улучшения свойств, изменяя способ разработки самих материалов. По его словам, сейчас будущее за многомасштабным моделированием, которое ускорит внедрение инноваций в композиты, а также прогнозирование отказов.

Ло Фаро закончил с оптимизмом:«Когда мы смотрим на следующие 40 лет, я считаю, что композиты - это материал, который превзойдет возможности металлов».