CO JSOU KOMPOZITY?

Kompozitní materiály jsou technické materiály vyrobené ze dvou nebo více základních materiálů s výrazně odlišnými fyzikálními a/nebo chemickými vlastnostmi, které zůstávají oddělené a odlišné na makroskopické úrovni v hotové struktuře, ale když se zkombinují, stanou se kompozitním materiálem, který se liší od základních materiálů. Cílem při výrobě kompozitního materiálu je získat produkt, který je lepší než jeho složky a kombinuje požadované vlastnosti každé složky. Například; síla, nízká hmotnost nebo nižší cena mohou být motivací pro návrh a výrobu kompozitního materiálu. Obecnými typy kompozitů jsou kompozity vyztužené částicemi, kompozity vyztužené vlákny včetně kompozitů s keramickou matricí / polymerní matricí / kovovou matricí / uhlík-uhlík / hybridní kompozity, strukturní a vrstvené kompozity a kompozity se sendvičovou strukturou a nanokompozity. Běžné výrobní techniky používané ve výrobě kompozitních materiálů jsou: Pultruze, procesy výroby prepregu, pokročilé umístění vláken, navíjení filamentu, umístění vláken na míru, proces vrstvení skleněných vláken sprejem, všívání, lanxide proces, z-pinning. Mnoho kompozitních materiálů se skládá ze dvou fází, matrice, která je spojitá a obklopuje druhou fázi; a dispergovanou fázi, která je obklopena matricí.

 

DNES POUŽÍVANÉ OBLÍBENÉ KOMPOZITY

Polymery vyztužené vlákny, také známé jako FRP, zahrnují dřevo (obsahující celulózová vlákna v ligninové a hemicelulózové matrici), plasty vyztužené uhlíkovými vlákny nebo CFRP a plasty vyztužené sklem nebo GRP. Pokud jsou klasifikovány podle matrice, pak existují termoplastické kompozity, termoplasty s krátkými vlákny, termoplasty s dlouhými vlákny nebo termoplasty vyztužené dlouhými vlákny. Existuje mnoho termosetových kompozitů, ale pokročilé systémy obvykle obsahují aramidová vlákna a uhlíková vlákna v matrici z epoxidové pryskyřice.

 

Polymerní kompozity s tvarovou pamětí jsou vysoce výkonné kompozity, formulované pomocí vyztužení vláken nebo tkaniny a polymerní pryskyřice s tvarovou pamětí jako matrice. Protože se jako matrice používá polymerní pryskyřice s tvarovou pamětí, mají tyto kompozity schopnost snadno manipulovat do různých konfigurací, když jsou zahřáté nad jejich aktivační teploty, a budou vykazovat vysokou pevnost a tuhost při nižších teplotách. Lze je také opakovaně ohřívat a tvarovat, aniž by ztratily své materiálové vlastnosti. Tyto kompozity jsou ideální pro aplikace, jako jsou lehké, tuhé a rozmístitelné konstrukce; rychlá výroba; a dynamické posilování.

​

Kompozity mohou také používat kovová vlákna vyztužující jiné kovy, jako v kompozitech s kovovou matricí (MMC). Hořčík se často používá v MMC, protože má podobné mechanické vlastnosti jako epoxid. Výhodou hořčíku je, že se ve vesmíru nerozkládá. Mezi kompozity s keramickou matricí patří kost (hydroxyapatit vyztužený kolagenovými vlákny), Cermet (keramika a kov) a beton. Kompozity s keramickou matricí jsou primárně vyrobeny pro houževnatost, nikoli pro pevnost. Kompozity organické matrice/keramického kameniva zahrnují asfaltový beton, litý asfalt, hybridní mastixový válec, dentální kompozit, perleť a syntaktickou pěnu. Speciální typ kompozitního brnění, nazývaný Chobham armor, se používá ve vojenských aplikacích.

​

Navíc mohou být termoplastické kompozitní materiály formulovány se specifickými kovovými prášky, což vede k materiálům s hustotou v rozmezí od 2 g/cm3 do 11 g/cm3. Nejběžnější název pro tento typ materiálu s vysokou hustotou je High Gravity Compound (HGC), i když se používá také náhrada olova. Tyto materiály lze použít místo tradičních materiálů, jako je hliník, nerezová ocel, mosaz, bronz, měď, olovo, a dokonce i wolfram při vážení, vyvažování (například při úpravě těžiště tenisové rakety), aplikacích odstínění záření. , tlumení vibrací. Kompozity s vysokou hustotou jsou ekonomicky životaschopnou možností, když jsou určité materiály považovány za nebezpečné a jsou zakázány (jako je olovo) nebo když jsou faktorem sekundární provozní náklady (jako je obrábění, konečná úprava nebo nátěr).

​

Umělé dřevo zahrnuje různé produkty, jako je překližka, desky s orientovanými třískami, plastový dřevěný kompozit (recyklované dřevěné vlákno v polyethylenové matrici), plastem impregnovaný nebo laminovaný papír nebo textilie, Arborit, Formica a Micarta. Jiné laminátové kompozity, jako je Mallite, používají centrální jádro z balzového dřeva s koncovou strukturou, spojené s povrchovými vrstvami z lehké slitiny nebo GRP. Ty vytvářejí materiály s nízkou hmotností, ale vysoce tuhými.

​

PŘÍKLADY APLIKACE KOMPOZITŮ

Navzdory vysoké ceně si kompozitní materiály získaly oblibu ve vysoce výkonných produktech, které musí být lehké, ale zároveň dostatečně pevné, aby vydržely náročné podmínky zatížení. Příklady použití jsou letecké komponenty (ocasy, křídla, trupy, vrtule), nosné rakety a kosmické lodě, trupy člunů a lebek, rámy jízdních kol, substráty solárních panelů, nábytek, karoserie závodních vozů, rybářské pruty, skladovací nádrže, sportovní zboží, jako jsou tenisové rakety a baseballové pálky. Kompozitní materiály jsou také stále populárnější v ortopedické chirurgii.

 

NAŠE SLUŽBY V OBLASTI KOMPOZITŮ

• Design a vývoj kompozitů

• Návrh a vývoj kompozitních sad

• Inženýrství kompozitů

• Vývoj procesů pro výrobu kompozitů

• Návrh, vývoj a podpora nástrojů

• Podpora materiálů a vybavení

• Testování a kontrola kvality kompozitů

• Osvědčení

• Nezávislé, akreditované generování dat pro průmyslová podání materiálů

• Reverzní inženýrství kompozitů

• Analýza poruch a hlavní příčina

• Podpora při soudních sporech

• Výcvik

 

Designové služby

Naši konstruktéři využívají různé průmyslové standardní konstrukční techniky od ručních náčrtů až po kompletní realistická 3D vizualizace, aby našim zákazníkům zprostředkovali koncepty kompozitního návrhu. Pokrýváme každý aspekt designu a nabízíme: koncepční návrh, návrhy, rendering, digitalizaci a optimalizační služby pro aplikace vyrobené z kompozitních materiálů. K uspokojení potřeb našich zákazníků používáme nejpokročilejší 2D a 3D software. Kompozitní materiály nabízejí nové přístupy ke stavebnímu inženýrství. Chytré a efektivní inženýrství může dramaticky zvýšit hodnotu, kterou kompozity přinášejí do vývoje produktů. Máme odborné znalosti v různých průmyslových odvětvích a rozumíme výkonnostním požadavkům na kompozitní produkty, ať už se jedná o konstrukční, tepelné, protipožární nebo kosmetické vlastnosti. Dodáváme kompletní sadu inženýrských služeb včetně strukturální, tepelné a procesní analýzy pro kompozitní konstrukce na základě geometrie poskytnuté našimi klienty nebo námi vytvořené. Jsme schopni nabídnout návrhy, které vyvažují konstrukční účinnost a snadnou výrobu. Naši inženýři využívají k analýze nejmodernější nástroje včetně 3D CAD, analýzy kompozitů, analýzy konečných prvků, simulace proudění a proprietárního softwaru. Máme inženýry z různých prostředí, kteří se vzájemně doplňují, jako jsou strojní konstruktéři, specialisté na materiály, průmysloví designéři. To nám umožňuje realizovat náročný projekt a pracovat na všech jeho fázích na úroveň a limity stanovené našimi klienty.

 

Pomoc při výrobě

Design je pouze jedním krokem v procesu uvádění produktů na trh. K udržení konkurenční výhody je třeba využít efektivní výrobu. Řídíme projekty a zdroje, vyvíjíme výrobní strategii, požadavky na materiál, pracovní pokyny a tovární nastavení pro specifické potřeby našich zákazníků. Díky našim zkušenostem s výrobou kompozitů ve společnosti AGS-TECH Inc. (http://www.agstech.net) můžeme zajistit praktická výrobní řešení. Naše procesní podpora zahrnuje vývoj, školení a implementaci kompozitních výrobních procesů pro konkrétní kompozitní díly nebo celou výrobní linku nebo závod založený na metodách výroby kompozitů, jako je kontaktní lisování, vakuové infuze a RTM-light.

Vývoj sady

Schůdnou možností pro některé zákazníky je vývoj kitů. Kompozitní sada se skládá z předem nařezaných dílů, které jsou podle potřeby tvarovány a poté očíslovány tak, aby přesně pasovaly na určená místa ve formě. Sada se může skládat ze všeho, od plechů až po 3D tvary vyrobené pomocí CNC frézování. Sestavy navrhujeme na základě požadavků zákazníků na hmotnost, cenu a kvalitu, stejně jako geometrii, výrobní proces a pořadí uspořádání. Odstraněním tvarování a řezání plochých plechů na místě mohou hotové sady zkrátit výrobní časy a ušetřit práci a náklady na materiál. Snadná montáž a přesné přizpůsobení vám umožní dosáhnout trvale vysoké kvality v kratším čase. Implementujeme dobře definovaný proces sestavování, který nám umožňuje poskytovat konkurenceschopné nabídky, služby a rychlé doby zpracování prototypů a výrobních sérií. Vy definujete, které části sekvence budete spravovat a které části budeme řídit my a my podle toho navrhneme a vyvineme vaše sestavy. Kompozitní sady poskytují následující výhody:

• Zkraťte dobu pokládání jádra ve formě

• Zvýšení hmotnosti (snížení hmotnosti), cena a kvalita výkonu

• Zlepšuje kvalitu povrchu

• Minimalizuje manipulaci s odpadem

• Snižuje zásoby materiálu

 

Testování a kontrola kvality kompozitů

Vlastnosti kompozitního materiálu bohužel nejsou v příručce snadno dostupné. Na rozdíl od jiných materiálů se materiálové vlastnosti kompozitů vyvíjejí s tím, jak je díl konstruován a závisí na výrobním procesu. Naši inženýři mají rozsáhlou databázi vlastností kompozitních materiálů a nové materiály jsou průběžně testovány a přidávány do databáze. To nám umožňuje porozumět výkonu a poruchovým režimům kompozitů a tím zvýšit výkon produktů a ušetřit čas a snížit náklady. Naše schopnosti zahrnují analytické, mechanické, fyzikální, elektrické, chemické, optické, emisní, bariérové, požární, procesní, tepelné a akustické testování kompozitních materiálů a systémů podle standardních testovacích metod, jako jsou ISO a ASTM. Některé z vlastností, které testujeme, jsou:

• Napětí v tahu

• Kompresivní stres

• Smykové zátěžové testy

• Lap Shear

• Poissonův poměr

• Ohybový test

• Lomová houževnatost

• Tvrdost

• Odolnost proti praskání

• Odolnost proti poškození

• Lék

• Odolnost vůči plameni

• Odolnost vůči teplu

• Teplotní limit

• Tepelné testy (jako DMA, TMA, TGA, DSC)

• Rázová síla

• Slupovací testy

• Viskoelasticita

• Kujnost

• Analytické a chemické testy

• Mikroskopická hodnocení

• Testování komory se zvýšenou / sníženou teplotou

• Simulace prostředí / klimatizace

• Vývoj vlastních testů

Naše pokročilé zkušenosti s testováním kompozitů poskytnou vašemu podnikání příležitost urychlit a podpořit vývojové programy vašich kompozitů a dosáhnout robustní kvality a výkonu vašich materiálů, což zajistí, že konkurenční výhoda vašich produktů a materiálů zůstane zachována a posílena._cc781905-5cde -3194-bb3b-136bad5cf58d_

 

Nástroje pro kompozity

AGS-Engineering nabízí komplexní služby v oblasti designu nástrojů a má širokou síť důvěryhodných výrobců, kteří nám pomáhají při zavádění výroby kompozitních dílů. Můžeme pomoci s vytvářením vzorů pro konstrukci forem, vloupání a prototypování. Formy pro výrobu kompozitních struktur jsou rozhodující pro jejich konečnou kvalitu. Proto musí být formy a nástroje správně navrženy, aby vydržely potenciálně drsné prostředí lisovacího procesu, aby byla zajištěna kvalita dílu a životnost výroby. Formy pro výrobu kompozitních struktur jsou často samy o sobě kompozitními strukturami.

​

Podpora materiálů a vybavení

AGS-Engineering nashromáždil zkušenosti a znalosti o zařízení a surovinách používaných při výrobě kompozitů. Rozumíme různým metodám výroby a technologiím používaným k výrobě kompozitních dílů. Můžeme našim klientům pomoci při výběru a nákupu strojů, zařízení a vybavení používaných při výrobě kompozitů, spotřebního materiálu včetně obětních nebo dočasných materiálů používaných jako pomoc při výrobě kompozitních dílů, surovin používaných v kombinaci k výrobě vašich kompozitních dílů, zlepšení zdraví vašeho pracoviště a bezpečnost při kombinaci správné matrice materiálů a zlepšení povrchové úpravy vašich produktů, celkové kombinace závodu na výrobu surovin a zařízení spojeného k výrobě konečných produktů. Výběr správného výrobního procesu prováděného ve správném závodě, správného vybavení a surovin vám zajistí úspěch.

​

Souhrnný seznam kompozitních technologií, se kterými vám můžeme pomoci, je:

• KOMPOZITY A CERMETY VYZTUŽENÉ ČÁSTICEMI

• KOMPOZITY VYZTUŽENÉ VLÁKNY A VÍZNY, VLÁKNA, DRÁTY

• KOMPOZITY POLYMER-MATRIX & GFRP, CFRP, ARAMID, KEVLAR, NOMEX

• KOMPOZITY KOV-MATRIX

• KOMPOZITY KERAMIKA-MATRIX

• KOMPOZITY UHLÍK-UHLÍK

• HYBRIDNÍ KOMPOZITY

• KONSTRUKČNÍ KOMPOZITY & LAMINÁRNÍ KOMPOZITY, SANDWICH PANELY

• NANOKOMPOZITY

 

Stručný seznam technologií zpracování kompozitů, se kterými vám můžeme pomoci, jsou:

• KONTAKTNÍ LIŠTĚNÍ

• VAKUOVÝ TAŠEK

• TLAKOVÝ TAŠEK

• AUTOKLÁV

• NÁSTREK

• PULTRUZE

• PROCES VÝROBY PREPREG

• VINUTÍ FILAMENTU

• ODSTŘEDIVÉ LITÍ

• ZAPOUZDŘENÍ

• SMĚŘENÉ VLÁKNO

• PLÁNOVÁ KOMORA

• VODNÍ KAŠE

• PREMIX / LIŠOVACÍ HMOTA

• VSTŘIKOVÁNÍ

• KONTINUÁLNÍ LAMINACE

 

Naše výrobní jednotka AGS-TECH Inc. vyrábí a dodává kompozity našim zákazníkům již řadu let. Chcete-li se dozvědět více o našich výrobních možnostech, zveme vás k návštěvě našeho výrobního závoduhttp://www.agstech.net