Демократизация композитов

Я писал в блоге о материалах Maezio, армированных непрерывным волокном, термопластичных (CFRTP) материалах Covestro и их применении в высококачественных кондиционерах Haier Casarte. Сейчас Maezio используется в обуви для бега ограниченного выпуска китайского бренда спортивной одежды Bmai.

«С 2011 года глобальная штаб-квартира Covestro находится в Шанхае, - говорит Дэвид Хартманн, старший вице-президент по развитию предприятий Covestro, проживающий в Шанхае. «После глобальной рецессии мы поняли, что Китай является крупнейшим рынком для наших продуктов, и поэтому мы не сможем развивать наш бизнес здесь, сохраняя штаб-квартиру только в Европе». Таким образом, объясняет он, Covestro имеет хорошо зарекомендовавшие себя базы в Германии и США, но центр тяжести термопластичных композитов Maezio находится очень сильно в Азии.

Ведущий дизайнер Bmai Axis Лю работает с Covestro члены команды в Центре инновационного опыта APAC Covestro в Шанхае. ИСТОЧНИК | Ковестро.

Сначала Китай

«Мы видим, что самые передовые и захватывающие разработки в области потребительских товаров происходят в Китае», - продолжает Хартманн. «Одна из причин этого в том, что китайские потребители очень снисходительны. Они готовы опробовать новую технологию, а затем перейти к следующей итерации. Если вы сможете не отставать от скорости итераций, тогда легко придумывать новые возможности ».

Хотя партнерство и работа по всей цепочке поставок всегда были ключевыми для поставщиков материалов - в DuPont мы работали с нашими прямыми покупателями бумаги Nomex, основными производителями, а также с производителями панелей и Boeing / Airbus - подход Covestro в Китае является шагом вперед. «В рамках нашего партнерства с Bmai мы обсуждали и отправляли информацию о конструкции туда и обратно 2-3 раза в день через приложения для цифровой связи. И важно сообщать не только о том, где вы преуспеваете, но и о том, где вы терпите неудачу. Это очень нетипично для того, что является стандартом в Европе и США ».

Другой нетипичный подход - выборка китайского рынка напрямую через платформу Alibaba 1688.com, крупнейшую цифровую площадку для взаимодействия между компаниями в Китае. «Это не только торговая точка», - говорит Хартманн. «Мы делаем наши продукты более доступными, что облегчает клиентам испытание материала и помогает стимулировать внедрение термопластичных композитов». Катушка 1 кг / 33 м однонаправленной ленты из углеродного волокна / поликарбоната шириной 120 мм предлагается за 488 юаней. Хотя это единственный продукт Maezio на 1688.com, Covestro также продает листы нестандартных размеров и ленты шириной 120-730 мм, а также тканые альтернативы 3k.

Эффективность для всех

Одна из причин такого нового уровня партнерства заключается в том, что композитные материалы могут быть адаптированы или, как предпочитает Ковестро, настраиваемыми . «Когда мы делаем межподошву, мы точно настраиваем жесткость в одном направлении и гибкость в другом», - говорит Хартманн. «Для каждого покупателя / партнера, с которым мы работаем в области обуви - а их несколько - мы разрабатываем несколько иной диапазон производительности в зависимости от того, чего они хотят от этой обуви. С термопластическими композитами вы можете делать это в больших масштабах ».

Он отмечает, что Covestro очень давно занимается обувью из самых разных материалов и что термореактивные композиты появились еще в 1980-х годах. «Nike использовала их в подошвах и голенище, но в основном они использовались для внешнего вида», - вспоминает Харманн. «А потом появилась Nike Vaporfly 4%, где они разработали обувь, которая поможет преодолеть барьер двухчасового марафона. Во время бега между вами и дорогой нет ничего, кроме обуви. Nike утверждала, что они использовали композиты и другие технологии в этой обуви, возвращая ему или ей 4% энергии бегуна. Теперь у них достаточно данных, чтобы показать, что бегуны в этой обуви получают преимущество до 4% ».

Но Бмаи и Ковестро не хотят помогать только элитным спортсменам получить такое преимущество в производительности. «Это то место, где соединяются Bmai и наша группа в Maezio», - говорит Хартманн. «Bmai - необычная компания, - добавляет глобальный эксперт по продуктам Covestro Чолти Чандрахоти. «Они выросли из ведущего спортивного бренда Китая, но позиционируют себя почти как контркультуру. (ПРИМЕЧАНИЕ:Bmai в переводе на английский означает «будь собой».) Они расположены в центре крупнейшего парка отдыха в Пекине, и у каждого сотрудника есть цель для бега. Они полны решимости сделать спортивные достижения открытыми для всех, подчеркивая, что каждый имеет право помогать себе бегать быстрее и добиваться лучших результатов ». Она добавляет, что сейчас в Китае ежегодно проводится более 1000 марафонов.

Эскизы дизайнера обуви Бретта Голлиффа показывают, что сложная функциональность искали как в дизайне, так и в материалах (см. углеродное волокно в центре изображения), а также в том, чтобы увидеть, какими могут быть изменения в обуви в будущем, справа.
ИСТОЧНИК | Coroflot.com (слева, в центре) и (справа) изначально с Complex.com (больше не доступен), но в настоящее время публикуются на Sohu.com и museafrica.com.

Изменение традиционных потребительских приложений

Идея демократизации спортивных достижений интригует. «Мы уже получали запросы от клиентов относительно решений, разработанных для женщин, таких как более эффективные туфли на высоком каблуке», - говорит Чандрахоти. «Им нужна гибкость передней части стопы, но больше жесткости в своде стопы, а затем даже большая поддержка при переходе к пятке. Однако производители не хотят, чтобы для сборки было много разных материалов и деталей. Они хотят одну часть. Мы можем включить это с помощью Maezio ».

Хартманн перечисляет множество потенциальных компонентов обуви, включая межподошвы, носки, верх и подошву. «Межподошва находится между подушкой сверху и внешней подошвой», - объясняет он. «Дизайнеры обуви пытаются найти очень плотный материал, чтобы поддерживать обувь, но при этом вносят в нее такие функции, как амортизация и долговечность». Чандрахоти добавляет пронацию в качестве еще одной ключевой функции, которая влияет на ортопедическое здоровье, стабильность и контроль во время упражнений. Пронация - это движение стопы из стороны в сторону при ходьбе или беге. Если вы больше проната - то есть ваша ступня перекатывается внутрь больше чем обычно - тогда ваша обувь должна помогать равномерно распределять удары и повышать устойчивость. Если вы под проната - то есть ваша ступня перекатывается внутрь меньше чем обычно - тогда ваша обувь должна обеспечивать большую амортизацию, чтобы поглощать дополнительную вертикальную силу и удары. «Производители обуви хотят увеличить жесткость, амортизацию и / или гибкость для определенного действия или профиля использования», - объясняет она. «Эта возможность настройки была ограничена традиционными материалами, и вес этих материалов также должен быть уменьшен. Термопластические композиты предлагают решение обеих проблем ».

Образцы материалов Maezio для носка, голени и межподошвы обуви. ИСТОЧНИК | Ковестро.

Это была первая попытка Bmai в области термопластичных композитных материалов и своего рода тестовый пример. «Их цель - сохранить доступную цену. У Bmai не так много розничных магазинов - 70% их продаж осуществляется через Интернет. Те немногие магазины, которые у них есть, называются «центрами опыта» и предлагают покупателям информацию об их продуктах ». Поскольку Bmai не тратит много денег на рекламу или дорогостоящий маркетинг, средняя цена пары их обуви ниже 100 долларов.

Варианты матрицы и устойчивость

Поликарбонат (ПК) - первый материал, коммерчески доступный для продукции Maezio, потому что Covestro имеет здесь обширный опыт и возможности. «Решением для Bmai стал ПК, но мы проверяем ряд материалов для обуви», - говорит Чандрахоти. «Мы тестируем десять различных материалов, в том числе термопластичный полиуретан (ТПУ)».

Что касается возможности вторичной переработки, Хартманн говорит, что к 2024 году ЕС хочет запретить одноразовые пластмассы. «У нас уже есть переработанные ПК на рынке, и мы ищем их для Maezio, но нам нужны первые партнеры, которые захотят это разработать. Мы не можем сделать это в одиночку, потому что это затрагивает всю цепочку создания стоимости ». Он утверждает, что термопластические композиты потенциально могут быть более устойчивыми, чем термореактивные пластмассы, потому что лом измельчается и повторно формуется или превращается в компаунды для литья под давлением. «Замкнутый цикл переработки для Maezio потребует создания специальной цепочки создания стоимости», - отмечает Хартманн. «Но мы сделали именно это в нашей работе с Haier. За восемь месяцев наша техническая команда обратилась к большому количеству партнеров в Китае, чтобы заставить эту программу работать. Но такое партнерство и устойчивость - будущее как для химической, так и для композитной промышленности ».

Другие приложения и отрасли

Хартманн считает, что Maezio предоставляет легкие решения для широкого спектра приложений. «У нас есть ряд активных коммерческих автомобильных программ, и в настоящее время мы ведем переговоры с большинством крупных производителей ноутбуков». Он говорит, что производители ноутбуков хотят «тоньше и легче», но при этом внешняя крышка должна быть достаточно жесткой, чтобы защитить электронику. Производители традиционно использовали магниевые сплавы для внешней поверхности коммерческих ноутбуков, но возникали проблемы с цепочкой поставок, и Maezio предлагает некоторую интересную гибкость дизайна, включая различную отделку поверхности.

Аккумуляторы и багаж - другие приложения, которые находятся в разработке. «Что касается багажа, наш материал отличается уникальным внешним видом, функциональностью и легкостью», - говорит Хартманн. «И нам удалось решить вопросы с формированием глубоководных структур. Углы, называемые уголками чемодана, довольно сложны. Когда мы достигли этого, мы действительно почувствовали удовлетворение, а также продемонстрировали нашу способность удовлетворить потребности отрасли ». Эта формуемость также помогает Maezio в разработке велосипедов и других спортивных товаров.

Высокая производительность, большой объем, низкий цена?

Интересно, что все текущие программы развития Maezio ориентированы на потребительские товары, производимые в относительно больших объемах. «Для небольших деталей, таких как стелька для обуви или чехол для ноутбука, вы смотрите на годовые объемы в миллионы», - говорит Хартманн. «Здесь проявляются преимущества термопластичных композитов. С термореактивными пластинами этот объем был очень трудным. С нашими материалами это не проблема ». Почему нет? Из-за возможности быстрых циклов формования, обычно от 1-2 минут до секунд. «Тем не менее, будучи новым стартапом, мы чувствуем, что наша задача - узнать об этих отраслях и рынках, чтобы лучше понять, что им нужно, и что мы должны делать, чтобы удовлетворить их требования».

Хартманн говорит, что значение слова «Сделано в Китае» меняется. «Здесь очень силен фетиш дизайна, но он сочетается со стремлением к демократизации. Цель состоит в том, чтобы каждый имел доступ к стилю и качеству ». В качестве хорошего примера он приводит китайского производителя электроники Xiaomi. «Они известны тем, что производят высококачественную электронику, но по более низкой цене», - поясняет он. «Они взяли на себя обязательство брать только 5% прибыли и стремиться к большому количеству клиентов. Создавая Maezio, Covestro CFRTP идет в ногу с этим рынком и эволюцией продукции. Мы даем людям возможность ощутить преимущества дизайна, производительности и стиля жизни, которые могут предложить композитные материалы, но без ценника Lamborghini ».