Промышленное производство
Промышленный Интернет вещей | Промышленные материалы | Техническое обслуживание и ремонт оборудования | Промышленное программирование |
home  MfgRobots >> Промышленное производство >  >> Industrial materials >> Смола

RS Sailing представляет устойчивый полностью электрический RIB из переработанного углеродного волокна

RS Sailing представляет устойчивый полностью электрический RIB из переработанного углеродного волокна

RS Sailing (Ромси, Великобритания) известна производством мировых классов парусных лодок и заявляет, что использует как можно больше перерабатываемых материалов в своем производстве. Три года назад компания создала сестринский бренд RS Electric Boats, специализирующийся на проектировании и производстве батарейных-электрических жестких надувных лодок (RIB) — легких моторных лодок с жестким корпусом и надувными высоконапорными воздушными баллонами по бокам для дополнительной плавучести. RIB используются рекреационно и часто применяются первыми реагирующими, военными операторами или тренерским штатом для гонок на лодках.

Алекс Ньютон-Саутон, CEO — дизайн и технологии в RS Sailing, объясняет, что пока автопроизводители стремятся к электрификации и думают об устойчивом производстве и материалах, RS Electric Boats хочет сделать то же на морском рынке. «Для нас очевидно, что электрические лодки — это путь, по которому пойдет рынок. В реальности обычный внешний двигатель примерно в 50 раз загрязняет больше, чем современные автомобили. Мы хотим сделать свой вклад в защиту планеты», — говорит он.

Движение рынка к более устойчивым системам движения, материалам и производственным решениям было целью на протяжении последних трех лет, пока RS Electric Boats работала над разработкой и коммерциализацией своего первого батарейно-электрического RIB. В 2019 году RS Electric Boats представила концепт RIB Pulse 58 на Международной выставке лодок в Дюссельдорфе, Германия. Этот демонстратор включал несколько компонентов из льняного волокна/био-эпоксиды, включая корпус, палубу и консоли.

С тех пор решения по материалам и общий дизайн итерировались минимум три раза — «плюс значительное количество доработок по всей лодке», — признается Ньютон-Саутон — в конечном итоге приводя к Pulse 63, готовому к выходу на рынок в начале 2022 года.

 

Первая итерация из льняного волокна: Pulse 58

Большинство RIB движутся стандартными топливными двигателями, с исключениями для маленьких (на 1-2 человека) батарейных конструкций. RS Electric Boats заявляет, что Pulse 63, спроектированный для перевозки до восьми человек, первый в отрасли использует полностью электрическое движение для лодки такого размера.

RS Sailing представляет устойчивый полностью электрический RIB из переработанного углеродного волокна

Корпус лодки и общая форма должны были быть спроектированы специально для электрического движения. «Одна вещь, которая становится очевидной, когда начинаешь проектировать батарейно-электрический RIB — вы не можете просто добавить электрическую приводную систему на обычную лодку. Вы должны начать с нуля, потому что дизайн должен позволять лодке быть сверхэффективной, и часть этого зависит от веса. Очень важно, чтобы лодка была построена максимально прочной и жесткой, чтобы сделать ее максимально легкой», — объясняет Ньютон-Саутон.

Батарейная консоль — «главная структура для всего», — добавляет он. Корпус лодки — цельная монолитная структура, с соединенной палубой, в которой также размещены батареи. Поперечные переборки или шпангоуты не нужны.

5,8-метровый Pulse 58 RIB, запущенный RS Electric Boats в 2019 году, имел корпус, палубу, консоль, батарейный бокс и сиденья, изготовленные методом инфузии локальным производителем Norco (Пуль, Великобритания) из био-эпоксиды, натурального льняного волокна и переработанного PET-ядра там, где требовалось.

В 2019 и 2020 годах RS Electric Boats планировала нарастить производство Pulse 58 и начать продажи клиентам. Однако задержки, вызванные пандемией COVID-19, а также проблемы с поставками био-материалов привели к кратковременной задержке и некоторым сдвигам в дизайне.

 

Итерации дизайна и переработанное углеродное волокно: Pulse 63

В мае 2021 года RS Electric Boats решила обновить бренд, согласовав с изменениями дизайна и решениями по материалам в подготовке к наращанию производства. Композитные компоненты для переименованного 6,3-метрового Pulse 63 производятся MTAG Composites Ltd. (Конингсби, Великобритания), производителем, который много лет работал с RS Sailing над разработкой оснастки и производством лодок. Как заявляется в маркетинге, Pulse 63 RIB может достигать максимальной скорости 23 узлов и имеет максимальный диапазон 100 морских миль. Также может быть кастомизирован с множеством опций: буксировочные посты, одн-точечные подъемники, навесы и различные конфигурации сидений.

RS Sailing представляет устойчивый полностью электрический RIB из переработанного углеродного волокна RS Sailing представляет устойчивый полностью электрический RIB из переработанного углеродного волокна

Композитные компоненты лодки включают корпус, палубу, внутренний пол, консоли, моторный бокс и люки. Однако закупка льняного волокна и био-эпоксиды, использованных в оригинальном дизайне, оказалась сложнее ожидаемого на уровнях, нужных для серийного производства лодок.

RS Sailing представляет устойчивый полностью электрический RIB из переработанного углеродного волокна

«Решения по материалам будут меняться в ближайшие несколько лет наверняка, по мере того как натуральные волокна и био-смолы станут более доступными», — говорит Ньютон-Саутон. В настоящее время монолитный корпус лодки сочетает стекловолокно и углеродное волокно, инфузированные винилэфиром. Для снижения веса корпус не имеет ядра, а армируется слоями углеродного волокна. Все остальные композитные компоненты лодки — внутренняя палуба, пол, консоли, моторный бокс и люки — построены из переработанного углеродного волокна и винилэфира, с переработанным PET-ядром (поставляемым 3A Composites Core Materials, Синс, Швейцария) по необходимости. «Корпус не сделан из переработанных материалов на данный момент, просто чтобы дать нам больше времени для разработки и тестирования на этом», — отмечает он.

Что касается смолы, RS Electric Boats выбрала более традиционный винилэфир вместо био-эпоксиды по нескольким причинам. Одна — доступность. По словам Ньютон-Саутона, стремление к производству действительно устойчивых смол — в коммерческих объемах — было медленнее, чем он хотел. «Это не только цены», — говорит он, — «это о том, чтобы верить в продукты на долгосрочной перспективе. Что будет с этими продуктами через 10 лет? Материал прослужит? Они такие новые, что мы не знаем. Есть спрос, и мы готовы потратить немного больше на более устойчивые материалы, но нам нужно доверять сроку службы продукта».

Био-эпоксида также оказалась сложной в использовании с инфузионной смолой. «Когда вы используете любую эпоксидную смолу в процессе инфузии, вы не можете использовать многоразовые силиконовые вакуумные мешки», — объясняет Ньютон-Саутон. Эпоксида реагирует с силиконом, и силиконовые мешки, рассчитанные на 100-150 циклов, могут прослужить только пять. «В итоге получаете огромное количество свалки от производственного процесса», — говорит он. Винилэфир выбран как лучший вариант для использования с силиконовыми мешками.

Он добавляет: «На данный момент, если вы делаете анализ жизненного цикла материалов, мы чувствуем, что сокращение отходов инфузии на свалку — гораздо больший шаг в правильном направлении, чем попытка использовать немного более устойчивую смолу. Процесс настолько устойчив, с малым количеством отходов, насколько мы можем».

Тим Кинг, менеджер по техническим продажам и маркетингу и менеджер проекта в MTAG Composites, отмечает: «Био-базированные винилэфиры идут по конвейеру, но они еще не коммерчески жизнеспособны для продуктов такого размера. Они производятся только в относительно небольших объемах».

RS Sailing представляет устойчивый полностью электрический RIB из переработанного углеродного волокна

Что касается волокна, переработанное углеродное волокно для лодок — это повторно используемые отходы от работы MTAG Composites над углеродно-волокнистыми авиасиденьями. «Это прямое возвращение в использование, обработанное сторонним производителем Gen 2 Carbon [ранее ELG Carbon Fibre, Коусли, Великобритания]», — говорит Кинг.

Вместо того чтобы рубить волокна или обрабатывать их в препрег, MTAG инфузирует сухое переработанное углеродное волокно нонвовен напрямую. «Это особенно сложно сделать, учитывая плотность переработанных волокон. Оно не любит наполняться смолой, но мы нашли процесс, чтобы сделать это успешно», — говорит Кинг.

Процесс впервые был продемонстрирован в 2019 году на RS Neo фордеке, где MTAG Composites и RS Sailing заменили традиционное стекловолокнистое армирование переработанным углеродным волокном. «Это шло несколько лет, но я знаю, что мы в MTAG и Gen 2 рады видеть этот продукт и процесс идущие вперед», — говорит Кинг.

Касаясь эстетической внешности переработанного волокна, он добавляет: «Можно покрыть гелькоутом, конечно, но лично мне нравится визуал переработанного продукта. Приятно видеть, как идентифицируемый исходный материал повторно используется».

В итоге, «около 60% композитных компонентов лодки сделаны из переработанных материалов, либо PET-ядра, либо углеродного волоконного лома», — говорит Кинг. Все композитные детали инфузируются под вакуумом, за исключением нескольких мелких втулок, которые будут уложены вручную сухими материалами.

RS Sailing представляет устойчивый полностью электрический RIB из переработанного углеродного волокна

Старт в 2022 году. Около 60% компонентов на Pulse 63 сделаны из переработанных материалов, согласно производителю MTAG. Фото: RS Sailing

Оснастка для Pulse 58 послужила основой для новых инструментов Pulse 63, которые MTAG Composites изменила по спецификациям RS Electric. Все инструменты — 22 всего, состоящие из четырех твердых инфузионных инструментов, шести инструментов для ручной укладки и 12 силиконовых мешковых инструментов — композитные, изготовленные инхаус Norco или MTAG. Чтобы учесть изменения дизайна корпуса, некоторые инструменты пришлось переработать, а для некоторых сделаны специальные вставки для возврата формы в прессу.

«У нас очень активная мастерская по формам инхаус, и очень квалифицированные ребята, которые смогли взять оригинальный прототипный инструмент и в некоторых случаях применить довольно драматические изменения к нему», — объясняет Кинг. Команда начала работу над инструментами в феврале 2021 года, и финальные инструменты были доставлены в августе.

Первые четыре лодки Pulse 63 запланированы к производству к концу года, готовые к демонстрации на Международной выставке лодок в Дюссельдорфе в январе 2022 года. В будущем, добавляет Ньютон-Саутон, композитные материалы, используемые для Pulse 63 и будущих моделей RS Electric Boats, вероятно, будут меняться по мере появления новых материалов и рыночного спроса. «Мы делаем это шаг за шагом, но я думаю, одной вещи мы стали довольно хорошими — помогать цепочке поставок понимать, какие продукты рынок нуждается».

Смола

  1. Почему углеродное волокно трансформирует авиакосмическую: прочность, вес и производительность
  2. Топ-5 применений углеродного волокна, революционизирующих современный спорт
  3. Обновите дом с долговечной техникой из углеродного волокна
  4. Протезы из углеродного волокна: как высокопроизводительные материалы трансформируют замену конечностей
  5. Как углеродное волокно революционизирует аэрокосмические материалы
  6. Как аэрокосмические инженеры используют углеродное волокно для более легких, экологичных самолетов и корабл…
  7. 5 проверенных стратегий выбора лучшего производителя деталей из углеродного волокна
  8. Углеродное волокно: революция в медицинских имплантах, оборудовании и протезах
  9. Перерабатывается ли углеродное волокно? Руководство по устойчивой переработке и ремонту
  10. За пределами завода: 8 инновационных способов, как углеродное волокно меняет повседневную жизнь