Доступность композитных материалов: инновация Maezio от Covestro

Я блогировал о материалах Covestro Maezio Continuous Fiber-Reinforced Thermoplastic (CFRTP) и их применении в высококлассных кондиционерах Casarte бренда Haier. Maezio теперь используется в шанке ограниченной серии беговых кроссовок для китайского спортивного бренда Bmai.

«Covestro имеет глобальный штаб-квартир в Шанхае с 2011», — говорит Дэвид Хартман, старший вице-президент growth ventures Covestro, живущий в Шанхае. «После глобального рецессии мы поняли, что Китай был крупнейшим единым рынком для наших продуктов, и как таковой, невозможно было развивать наш бизнес здесь, сохраняя штаб-квартиру только в Европе». Таким образом, он объясняет, Covestro имеет устоявшиеся базы в Германии и США, но центр тяжести для термопластичных композитов Maezio очень сильно в Азии.

Китай на первом месте

«Мы видим, что самые передовой и волнующий развитие для потребительских товаров в Китае», — продолжает Хартман. «Одна причина — китайские потребители очень прощающи. Они готовы пробовать новую технологию и затем переходить к следующей итерации. Если вы можете удержать скорость итераций, тогда легко придумывать новые возможности».

Хотя партнерства и работа по всей цепочке поставок всегда были ключевы для поставщиков материалов — в DuPont мы работали с нашими прямыми клиентами по бумаге Nomex, производителями ядер, а также панельными формовощиками и Boeing/Airbus — подход Covestro в Китае — шаг вперед. «В нашем партнерстве с Bmai мы обсуждали и отправляли дизайнерскую информацию туда-сюда 2–3 раза в день через цифровые приложения для коммуникации. И важно сообщать не только где вы успеваете, но и где вы неудаетесь. Это очень нетипично для стандартов в Европе и США».

Другой нетипичный подход — выборка китайского рынка напрямую через платформу Alibaba 1688.com, крупнейшую B2B цифровую торговую площадку в Китае. «Это не только канал продаж», — говорит Хартман. «Мы делаем наши продукты более доступными, что облегчает клиентам тестирование материала и помогает способствовать внедрению термопластичных композитов». Катушка 1 кг/33 м удирециональной ленты углеродное волокно/поликарбонат шириной 120 мм предлагается за 488 юаней. Хотя это единственный продукт Maezio на 1688.com, Covestro также коммерциализировала листы в заказных размерах и ленты в ширинах 120–730 мм, а также 3k тканые альтернативы.

Производительность для всех

Одна причина для этого нового уровня партнерства — композиты настолько поддаются адаптации — или, как Covestro предпочитает, настройке. «Когда мы делаем подпятник, мы точно настраиваем жесткость в одном направлении и гибкость в другом», — говорит Хартман. «Для каждого клиента/партнера, с которым мы работаем в обуви — и их несколько — мы инженерим немного другой производительный конверт на основе того, что они хотят, чтобы тот ботинок достиг. С термопластичными композитами вы можете делать это в большом масштабе».

Он отмечает, что Covestro давно в обуви с разными материалами, и термореактивные композиты восходят к 1980-м. «Nike использовала их в шанках и подошвах, но они были в основном для внешнего вида», — вспоминает Хартман. «А затем пришел Nike Vaporfly 4%, где они спроектировали обувь для помощи в преодолении 2-часового барьера марафона. В беге ничего нет между вами и дорогой, кроме обуви. Nike заявляла, что их использование композитов и других технологий в той обуви возвращало 4% энергии бегуна обратно ему или ей. Теперь у них достаточно данных, чтобы показать, что бегуны в этой обуви получают до 4% преимущества».

Но Bmai и Covestro не хотят помогать только элитным атлетам получить доступ к этому типу преимущества в производительности. «Именно здесь Bmai и наша группа Maezio соединяются», — говорит Хартман. «Bmai — необычная компания», — добавляет глобальный продуктовый эксперт Covestro Чолти Чандрачоти. «Они выделились из топового спортивного бренда в Китае, но настроили себя почти как контркультура. (НОТА: Bmai на английском означает „be yourself“.) Они расположены в середине крупнейшего рекреационного парка Пекина и у каждого сотрудника есть беговая цель. Они супер преданы делаю спортивную производительность открытой для всех, подчеркивая, что у каждого есть право помочь себе бегать быстрее и достигать своего лучшего». Она добавляет, что в Китае сейчас более 1000 марафонов в год.

Изменение традиционных потребительских применений

Эта идея демократизации спортивной производительности интригует. «Мы уже получили запросы от клиентов относительно решений, спроектированных для женщин, таких как более высокопроизводительные каблуки», — говорит Чандрачоти. «Им нужна гибкость для передней части стопы, но большая жесткость в своде и затем еще больше поддержка по мере движения к пятке. Однако производители не хотят много разных материалов и деталей для сборки. Они хотят одну деталь. Мы можем обеспечить это с Maezio».

Хартман перечисляет множество потенциальных компонентов обуви: подпятники, носки, верха и подошвы. «Подпятник находится между амортизацией сверху и внешней подошвой», — объясняет он. «Дизайнеры обуви пытаются найти очень плотный материал для поддержки обуви, но также вносить функции вроде амортизации и долговечности». Чандрачоти добавляет пронацию как еще одну ключевую функцию, влияющую на ортопедическое здоровье, стабильность и контроль во время упражнений. Пронация — боковое движение стопы при ходьбе или беге. Если вы гиперпронациируете — то есть ваша стопа закатывается внутрь больше нормы — тогда ваша обувь должна помочь распределить удар равномерно и добавить стабильность. Если вы гипопронациируете — стопа закатывается внутрь меньше нормы — тогда обувь должна давать больше амортизации для поглощения дополнительной вертикальной силы и удара. «Производители обуви хотят увеличивать жесткость, амортизацию и/или гибкость для конкретного действия или профиля использования», — объясняет она. «Эта настройка была ограничена конвенционными материалами и весом этих материалов также нужно снижать. Термопластичные композиты предлагают решение обоим вопросам».

Это был первый опыт Bmai с термопластичными композитными материалами и своего рода тест-кейс. «Их цель — держать цену доступной. Bmai не имеет много розничных магазинов — 70% их продаж онлайн. Немного магазинов, которые у них есть, называются „центрами опыта“ и предлагают образование клиентов об их продуктах». Потому что Bmai не тратит много денег на рекламу или крупный маркетинг, средняя цена пары их обуви ниже $100.

Варианты матрицы и устойчивость

Поликарбонат (PC) — первый материал, коммерциализированный для продуктов Maezio, потому что Covestro имеет обширную экспертизу и мощности здесь. «Решение для Bmai было PC, но мы скринируем ряд материалов для обуви», — говорит Чандрачоти. «У нас десять разных материалов в тестировании, включая термопластичный полиуретан (TPU)».

Что касается перерабатываемости, Хартман говорит, что к 2024 ЕС хочет запретить одноразовые пластики. «У нас уже есть переработанные грейды PC на рынке, и мы смотрим на это для Maezio, но нам нужны начальные партнеры, которые хотят развивать это. Мы не можем сделать это одни, потому что это задействует всю цепочку ценности». Он утверждает, что термопластичные композиты имеют потенциал быть более устойчивыми, чем термореактивные, потому что отходы измельчаются и переливается или превращаются в литьевые компаунды. «Замкнутый цикл переработки для Maezio потребовал бы построения выделенной цепочки ценности», — указывает Хартман. «Но мы сделали именно это в нашей работе с Haier. Восемь месяцев наша техническая команда имела доступ к большому числу партнеров в Китае, чтобы заставить эту программу работать. Но именно такой партнерство и устойчивость — будущее для обеих химической и композитной индустрий».

Другие применения и отрасли

Хартман видит Maezio как предоставляющее легкие решения для широкого спектра применений. «У нас ряд активных коммерческих авто-программ и мы сейчас разговариваем с большинством крупных производителей ноутбуков». Он говорит, что индустрия ноутбуков хочет «тоньше и легче», но внешняя обложка должна быть достаточно жесткой для защиты электроники. Производители традиционно использовали магниевые сплавы для внешней поверхности коммерческих ноутбуков, но были проблемы с цепочкой поставок, и Maezio предлагает интересную дизайнерскую гибкость, включая различные отделочные поверхности.

Батарейные блоки и багаж — другие применения в разработке. «Для багажа наш материал имеет уникальную эстетику, а также функциональность и легкость», — говорит Хартман. «И мы смогли решить проблемы с формовкой глубоких вытянутых структур. Углы — так называемые углы чемодана — довольно сложны. Когда мы достигли их, мы действительно почувствовали чувство достижения и также показали нашу способность соответствовать потребностям отрасли». Эта формовляемость также помогает развитию Maezio в велосипедах и других спортивных товарах.

Высокая производительность, высокий объем, низкая цена?

Интересно, что все текущие программы разработки Maezio — для потребительских товаров, производимых на относительно высоких объемах. «Для малых деталей вроде подпятника обуви или крышки ноутбука, вы смотрите на годовые объемы в миллионы», — говорит Хартман. «Именно здесь преимущества термопластичных композитов вступают в игру. С термореактивными, этот объем был очень сложен. С нашими материалами это не проблема». Почему нет? Из-за быстрых циклов формовки, типично измеряемых в 1–2 минуты, до секунд. «Тем не менее, будучи новой стартап-компанией, мы чувствуем, что наша работа — учиться об этих отраслях и рынках, чтобы лучше понять, что они нужно, и что мы должны сделать, чтобы соответствовать их требованиям».

Хартман говорит, что смысл «Made in China» меняется. «Есть фетиш дизайна здесь, который очень силен, но он связан с желанием демократизации. Цель — у каждого должен быть доступ к стилю и производительности». Он цитирует китайского производителя электроники Xiaomi как хороший пример. «Они известны производством высококачественной электроники, но по более низкой цене», — объясняет он. «Они обязались брать только 5% маржи прибыли и нацелены на большую популяцию клиентов. С Maezio, Covestro CFRTP в шаге с этим рынком и продуктовой эволюцией. Мы позволяем людям испытать дизайнерские, производительные и образ жизни преимущества, которые композиты могут предложить — но без ценника Lamborghini».