top of page
Design & Development & Testing of Composites

Eksperdijuhised igal sammul

Komposiitide projekteerimine ja arendus ning testimine

MIS ON KOMPOSIIDID?

Komposiitmaterjalid on konstrueeritud materjalid, mis on valmistatud kahest või enamast koostisosast, millel on oluliselt erinevad füüsikalised ja/või keemilised omadused, mis jäävad valmisstruktuuris makroskoopilisel tasandil eraldiseisvaks ja eristuvad, kuid koosnedes muutuvad komposiitmaterjaliks, mis erineb koostisosadest. Komposiitmaterjali valmistamise eesmärk on saada toode, mis on selle koostisosadest parem ja ühendab iga komponendi soovitud omadused. Näiteks; tugevus, väike kaal või madalam hind võivad olla komposiitmaterjali kavandamise ja valmistamise motivaatoriks. Üldised komposiitide tüübid on osakestega tugevdatud komposiidid, kiududega tugevdatud komposiidid, sealhulgas keraamiline maatriks / polümeermaatriks / metallmaatriks / süsinik-süsinik / hübriidkomposiidid, struktuursed ja lamineeritud ning sandwich-struktuuriga komposiidid ja nanokomposiidid. Levinud komposiitmaterjalide valmistamisel kasutatavad tootmismeetodid on: pultrusioon, eeltöödeldud tootmisprotsessid, täiustatud kiudude paigutus, hõõgniidi mähis, kohandatud kiudude paigutus, klaaskiust pihustusprotsess, tufting, lanksiidprotsess, z-kinnitus. Paljud komposiitmaterjalid koosnevad kahest faasist, maatriksist, mis on pidev ja ümbritseb teist faasi; ja dispergeeritud faas, mis on ümbritsetud maatriksiga.

 

TÄNAPÄEVAL KASUTUSEL POPULAARSED KOMPOSIITID

Kiudtugevdatud polümeerid, tuntud ka kui FRP-d, hõlmavad puitu (mis sisaldab tselluloosi kiude ligniini- ja hemitselluloosi maatriksis), süsinikkiuga tugevdatud plastikut või CFRP-d ja klaasiga tugevdatud plasti või GRP-d. Maatriksi järgi klassifitseerimisel on olemas termoplastsed komposiidid, lühikese kiuga termoplastid, pikakiulised termoplastid või pikkade kiududega tugevdatud termoplastid. On palju termoreaktiivseid komposiite, kuid arenenud süsteemid sisaldavad tavaliselt epoksüvaigu maatriksis aramiidkiudu ja süsinikkiudu.

 

Kujumäluga polümeerkomposiidid on suure jõudlusega komposiidid, mille valmistamisel kasutatakse maatriksina kiud- või kangasarrustust ja kujumäluga polümeervaiku. Kuna maatriksina kasutatakse kujumäluga polümeervaiku, on neid komposiite hõlpsasti erinevatesse konfiguratsioonidesse manipuleeritav, kui neid kuumutatakse kõrgemal kui aktiveerimistemperatuur, ning neil on madalatel temperatuuridel kõrge tugevus ja jäikus. Neid saab ka korduvalt soojendada ja ümber kujundada, ilma et need kaotaksid oma materjaliomadused. Need komposiidid sobivad ideaalselt selliste rakenduste jaoks nagu kerged, jäigad, kasutuselevõetavad struktuurid; kiire tootmine; ja dünaamiline tugevdamine.

Komposiitmaterjalides võib kasutada ka teisi metalle tugevdavaid metallkiude, nagu näiteks metallmaatrikskomposiitides (MMC). Magneesiumi kasutatakse sageli MMC-des, kuna sellel on sarnased mehaanilised omadused nagu epoksiidil. Magneesiumi eeliseks on see, et see ei lagune kosmoses. Keraamiliste maatrikskomposiitide hulka kuuluvad luu (kollageenkiududega tugevdatud hüdroksüapatiit), metallkeraamika (keraamika ja metall) ja betoon. Keraamilised maatrikskomposiidid on ehitatud peamiselt sitkuse, mitte tugevuse jaoks. Orgaanilise maatriksi/keraamiliste täitematerjalide komposiitide hulka kuuluvad asfaltbetoon, mastiksasfalt, mastiks-rullhübriid, hambakomposiit, pärlmutter ja süntaktiline vaht. Sõjalistes rakendustes kasutatakse spetsiaalset tüüpi liitsoomust, nimega Chobhami soomus.

Lisaks saab termoplastilisi komposiitmaterjale valmistada spetsiifiliste metallipulbritega, mille tulemuseks on materjalid tihedusega vahemikus 2 g/cm³ kuni 11 g/cm³. Seda tüüpi suure tihedusega materjalide levinuim nimetus on High Gravity Compound (HGC), kuigi kasutatakse ka plii asendamist. Neid materjale saab kasutada traditsiooniliste materjalide, nagu alumiinium, roostevaba teras, messing, pronks, vask, plii ja isegi volfram, asemel kaalumisel, tasakaalustamisel (näiteks tennisereketi raskuskeskme muutmisel), kiirguskaitse rakendustes. , vibratsiooni summutav. Suure tihedusega komposiidid on majanduslikult elujõuline valik, kui teatud materjale peetakse ohtlikeks ja need on keelatud (nt plii) või kui teguriks on sekundaarsed kulud (nt töötlemine, viimistlus või katmine).

Tehnopuit hõlmab erinevaid tooteid, nagu vineer, orienteeritud puitlaastplaadid, plastist puidukomposiit (taaskasutatud puidukiud polüetüleenmaatriksis), plastikuga immutatud või lamineeritud paber või tekstiil, Arborite, Formica ja Micarta. Muud konstrueeritud laminaatkomposiidid, nagu Mallite, kasutavad keskmist südamikku, mis on valmistatud otstest balsapuidust, mis on liimitud kergsulamist või GRP-st pinnakatetega. Need toodavad väikese kaaluga, kuid väga jäikaid materjale.

KOMPOSIITIDE KASUTUSNÄITED

Vaatamata kõrgele hinnale on komposiitmaterjalid saavutanud populaarsuse suure jõudlusega toodetes, mis peavad olema kerged, kuid samas piisavalt tugevad, et taluda raskeid laadimistingimusi. Kasutusnäited on kosmosekomponendid (sabad, tiivad, kered, propellerid), kanderaketid ja kosmoselaevad, paadi- ja aerukered, jalgrataste raamid, päikesepaneelide aluspinnad, mööbel, võidusõiduautode kered, õngeritvad, hoiupaagid, sporditarbed, nagu tennisereketid ja pesapallikurikad. Komposiitmaterjalid muutuvad üha populaarsemaks ka ortopeedilises kirurgias.

 

MEIE TEENUSED KOMPOSIITIDE VALDKONNAS

  • Komposiitide disain ja arendus

  • Komposiitkomplektide disain ja arendus

  • Komposiitide projekteerimine

  • Komposiitmaterjalide tootmise protsesside arendamine

  • Tööriistade projekteerimine ja arendus ning tugi

  • Materjalide ja seadmete tugi

  • Komposiitide testimine ja kvaliteedikontroll

  • Sertifitseerimine

  • Sõltumatu, akrediteeritud andmete genereerimine tööstusharu materjalide esitamiseks

  • Komposiitide pöördprojekteerimine

  • Rikke analüüs ja algpõhjus

  • Kohtuvaidluste tugi

  • Koolitus

 

Disainiteenused

Meie disainiinsenerid kasutavad mitmesuguseid tööstusharu standardseid disainitehnikaid alates käsitsi visanditest kuni realistlike 3D-renderdusteni, et edastada klientidele komposiitkujunduskontseptsioone. Hõlmades kõiki disaini aspekte, pakume komposiitmaterjalidest valmistatud rakenduste kontseptuaalset kavandamist, koostamist, renderdamist, digiteerimist ja optimeerimist. Kasutame oma klientide vajaduste rahuldamiseks kõige arenenumat 2D- ja 3D-tarkvara. Komposiitmaterjalid pakuvad ehitustehnoloogiale uusi lähenemisviise. Nutikas ja tõhus inseneritöö võib märkimisväärselt suurendada väärtust, mida komposiidid tootearendusele toovad. Meil on teadmisi erinevatest tööstusharudest ja mõistame komposiittoodete jõudlusnõudeid, olgu selleks siis struktuurne, termiline, tule- või kosmeetiline jõudlus. Pakume täielikku inseneriteenuste komplekti, sealhulgas komposiitkonstruktsioonide konstruktsiooni-, soojus- ja protsessianalüüsi, mis põhinevad meie klientide pakutud või meie loodud geomeetrial. Oleme võimelised pakkuma disainilahendusi, mis tasakaalustavad konstruktsiooni tõhususe ja valmistamise lihtsuse. Meie insenerid kasutavad analüüsimiseks nüüdisaegseid tööriistu, sealhulgas 3D CAD-i, komposiitide analüüsi, lõplike elementide analüüsi, voo simulatsiooni ja patenteeritud tarkvara. Meil on erineva taustaga insenere, kes täiendavad teineteise tööd nagu mehaanikakonstruktorid, materjalispetsialistid, tööstusdisainerid. See võimaldab meil ette võtta väljakutseid pakkuv projekt ja töötada selle kõigis etappides klientide seatud tasemel ja limiidil.

 

Tootmisabi

Disain on vaid üks samm toodete turule toomise protsessis. Konkurentsieelise säilitamiseks tuleb kasutada tõhusat tootmist. Haldame projekte ja ressursse, töötame välja tootmisstrateegiat, materjalinõudeid, tööjuhendeid ja tehase seadistusi vastavalt oma klientide spetsiifilistele vajadustele. Meie komposiitide valmistamise kogemusega ettevõttes AGS-TECH Inc. (http://www.agstech.net) saame tagada praktilised tootmislahendused. Meie protsessitugi hõlmab komposiittootmisprotsesside väljatöötamist, koolitust ja rakendamist konkreetsete komposiitdetailide või kogu tootmisliini või tehase jaoks, mis põhinevad komposiittootmismeetoditel, nagu kontaktvormimine, vaakum-infusioon ja RTM-light.

Komplekti arendamine

Mõne kliendi jaoks on elujõuline võimalus komplekti arendamine. Komposiitkomplekt koosneb eelnevalt lõigatud osadest, mis vormitakse vastavalt vajadusele ja nummerdatakse, et need sobiksid täpselt vormis ettenähtud kohtadesse. Komplekt võib koosneda kõigest alates lehtedest kuni CNC-marsruutimisega tehtud 3D-kujunditeni. Kujundame komplekte, lähtudes kliendi nõudmistest kaalu, maksumuse ja kvaliteedi osas, samuti geomeetria, tootmisprotsessi ja paigutusjärjestuse järgi. Välistades lamedate lehtede kohapealse vormimise ja lõikamise, võivad valmiskomplektid lühendada tootmisaega ning säästa töö- ja materjalikulusid. Lihtne kokkupanek ja täpne sobivus võimaldavad saavutada püsivalt kõrge kvaliteedi lühema ajaga. Rakendame täpselt määratletud komplektiprotsessi, mis võimaldab meil pakkuda prototüüpide ja tootmistsüklite jaoks konkurentsivõimelisi pakkumisi, teenust ja kiiret läbimisaega. Saate määrata, milliseid järjestuse osi haldate ja milliseid osi peame haldama meie ning me kujundame ja arendame teie komplekte vastavalt. Komposiitide komplektidel on järgmised eelised:

  • Lühendage südamiku vormis asetamise aega

  • Suurendage kaalu (vähendatud kaalu), kulusid ja kvaliteeti

  • Parandab pinna kvaliteeti

  • Minimeerib jäätmekäitlust

  • Vähendab materjalivarusid

 

Komposiitide testimine ja kvaliteedikontroll

Kahjuks pole komposiitmaterjalide omadused käsiraamatus kergesti kättesaadavad. Erinevalt teistest materjalidest arenevad komposiitide materjaliomadused detaili valmistamise käigus ja sõltuvad tootmisprotsessist. Meie inseneridel on ulatuslik komposiitmaterjali omaduste andmebaas ning uusi materjale testitakse pidevalt ja lisatakse andmebaasi. See võimaldab meil mõista komposiitide jõudlus- ja rikkerežiime ning seeläbi parandada toodete jõudlust ning säästa aega ja vähendada kulusid. Meie võimalused hõlmavad komposiitmaterjalide ja -süsteemide analüütilisi, mehaanilisi, füüsikalisi, elektrilisi, keemilisi, optilisi, emissioone, barjääri jõudlust, tule-, protsessi-, termilist ja akustilist testimist vastavalt standardsetele katsemeetoditele, nagu ISO ja ASTM. Mõned testitavad omadused on järgmised:

  • Tõmbepinge

  • Kompressiivne stress

  • Nihkepinge testid

  • Ringi lõikamine

  • Poissoni suhe

  • Painde test

  • Murdetugevus

  • Kõvadus

  • Vastupidavus pragunemisele

  • Kahjustuskindlus

  • Ravida

  • Leegikindlus

  • Kuumakindlus

  • Temperatuuri piirang

  • Termilised testid (nt DMA, TMA, TGA, DSC)

  • Löögi tugevus

  • Koorimise testid

  • Viskoelastsus

  • Plastilisus

  • Analüütilised ja keemilised testid

  • Mikroskoopilised hinnangud

  • Kõrgendatud / alandatud temperatuuri kambri testimine

  • Keskkonna simulatsioon / konditsioneerimine

  • Kohandatud testi arendamine

Meie täiustatud komposiitide testimise teadmised annavad teie ettevõttele võimaluse kiirendada ja toetada teie komposiitide arendusprogramme ning saavutada teie materjalide tugev kvaliteet ja jõudlus, tagades, et teie toodete ja materjalide konkurentsieelis säilib ja areneb._cc781905-5cde -3194-bb3b-136bad5cf58d_

 

Tööriistad komposiitide jaoks

AGS-Engineering pakub terviklikku tööriistade projekteerimise teenust ja omab laia usaldusväärsete tootjate võrgustikku, kes aitavad meid komposiitdetailide tootmisel. Aitame luua meistermustreid ehituse, sissemurdmise ja prototüüpide vormimiseks. Komposiitkonstruktsioonide valmistamise vormid on nende ülima kvaliteedi seisukohalt üliolulised. Seetõttu peavad vormid ja tööriistad olema korralikult projekteeritud, et need taluksid vormimisprotsessi potentsiaalselt karmi keskkonda, et tagada detailide kvaliteet ja tootmise pikaealisus. Sageli on komposiitkonstruktsioonide valmistamiseks kasutatavad vormid omaette komposiitstruktuurid.

Materjalide ja seadmete tugi

AGS-Engineeringil on kogunenud kogemused ja teadmised komposiitide valmistamisel kasutatavate seadmete ja toorainete kohta. Mõistame erinevaid tootmismeetodeid ja komposiitdetailide valmistamise tehnoloogiat. Aitame oma kliente komposiitmaterjalide valmistamisel kasutatavate masinate, seadmete ja seadmete, kulumaterjalide, sh toodetud komposiitdetailide abistamiseks kasutatavate ohvri- või ajutiste materjalide, komposiitdetailide valmistamisel kombineeritult kasutatavate toorainete valimisel ja ostmisel, töökoha tervise parandamisel. ja ohutus, kombineerides samal ajal õiget materjalide maatriksit ja parandades oma toodete viimistlust, lõpptoodete tootmiseks kombineeritud toorainete tehase ja seadmete üldist kombinatsiooni. Õige tootmisprotsessi valimine, mis viiakse läbi õiges tehases, õiged seadmed ja tooraine tagab teile edu.

Komposiittehnoloogiate kokkuvõtlik loend, millega saame teid aidata, on järgmine:

  • OSAKESTEGA TUGEVDATUD KOMPOSIITID JA KERMEETID

  • KIUDARVESTATUD KOMPOSIITID JA VURSSID, KIUD, TRAATID

  • POLÜMEERMAATRIKS KOMPOSIITSID & GFRP, CFRP, ARAMID, KEVLAR, NOMEX

  • METALLMAATRIKS KOMPOSIITSID

  • KERAMIKA-MAATRIKS KOMPOSIITSID

  • SÜSIN-SÜSINIKOMPOSIITID

  • HÜBRIIDKOMPOSIIDID

  • KONSTRUKTSIOONIKOMPOSIITID JA LAMINAARKOMPOSIITID, SANDWICH PANEELID

  • NANOKOMPOSIIDID

 

Lühike loetelu komposiitide töötlemise tehnoloogiatest, millega saame teid aidata, on:

  • KONTAKT LIIT

  • VAKUUMKOTT

  • SURVEKOTT

  • AUTOKLAAV

  • PIRUSTUS

  • PULTRUSIOON

  • PREPREGI TOOTMISPROTSESS

  • FILAMENDI MÄHIS

  • TSENTRIFUGALI VALU

  • KAPPSULERIMINE

  • SUUNATUD FIBER

  • PLEENUMIKODA

  • VEE LÄGA

  • EELSEGU / VALIMISSEGU

  • SISSEVALMIST

  • PIDEV LAMINEERIMINE

 

Meie tootmisüksus AGS-TECH Inc. on komposiite tootnud ja klientidele tarninud juba aastaid. Meie tootmisvõimaluste kohta lisateabe saamiseks kutsume teid külastama meie tootmiskohtahttp://www.agstech.net

bottom of page