QU'EST-CE QUE LES COMPOSITES ?

Les matériaux composites sont des matériaux d'ingénierie fabriqués à partir de deux ou plusieurs matériaux constitutifs ayant des propriétés physiques et/ou chimiques significativement différentes qui restent séparés et distincts au niveau macroscopique dans la structure finie, mais lorsqu'ils sont combinés, ils deviennent un matériau composite différent des matériaux constitutifs. Le but de la fabrication d'un matériau composite est d'obtenir un produit supérieur à ses constituants et combinant les caractéristiques souhaitées de chacun des constituants. Par exemple; la résistance, le faible poids ou le prix inférieur peuvent être la motivation derrière la conception et la fabrication d'un matériau composite. Les types génériques de composites sont les composites renforcés de particules, les composites renforcés de fibres, y compris les composites à matrice céramique / à matrice polymère / à matrice métallique / carbone-carbone / hybrides, les composites structuraux, stratifiés et structurés en sandwich et les nanocomposites. Les techniques de fabrication courantes déployées dans la fabrication de matériaux composites sont : la pultrusion, les processus de production de préimprégnés, le placement de fibres avancé, l'enroulement de filaments, le placement de fibres sur mesure, le processus de stratification par pulvérisation de fibre de verre, le tuftage, le processus de lanxide, le z-pinning. De nombreux matériaux composites sont constitués de deux phases, la matrice, qui est continue et entoure l'autre phase ; et la phase dispersée qui est entourée par la matrice.

 

COMPOSITES POPULAIRES UTILISÉS AUJOURD'HUI

Les polymères renforcés de fibres, également connus sous le nom de FRP, comprennent le bois (comprenant des fibres de cellulose dans une matrice de lignine et d'hémicellulose), le plastique renforcé de fibres de carbone ou CFRP et le plastique renforcé de verre ou GRP. S'ils sont classés par matrice, il existe des composites thermoplastiques, des thermoplastiques à fibres courtes, des thermoplastiques à fibres longues ou des thermoplastiques renforcés de fibres longues. Il existe de nombreux composites thermodurcissables, mais les systèmes avancés incorporent généralement des fibres d'aramide et des fibres de carbone dans une matrice de résine époxy.

 

Les composites polymères à mémoire de forme sont des composites hautes performances, formulés à l'aide d'un renfort en fibre ou en tissu et d'une résine polymère à mémoire de forme comme matrice. Puisqu'une résine polymère à mémoire de forme est utilisée comme matrice, ces composites ont la capacité d'être facilement manipulés dans diverses configurations lorsqu'ils sont chauffés au-dessus de leurs températures d'activation et présenteront une résistance et une rigidité élevées à des températures plus basses. Ils peuvent également être réchauffés et remodelés à plusieurs reprises sans perdre leurs propriétés matérielles. Ces composites sont idéaux pour des applications telles que des structures légères, rigides et déployables ; fabrication rapide; et renforcement dynamique.

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Les composites peuvent également utiliser des fibres métalliques renforçant d'autres métaux, comme dans les composites à matrice métallique (MMC). Le magnésium est souvent utilisé dans les MMC car il a des propriétés mécaniques similaires à celles de l'époxy. L'avantage du magnésium est qu'il ne se dégrade pas dans l'espace. Les composites à matrice céramique comprennent l'os (hydroxyapatite renforcée de fibres de collagène), le cermet (céramique et métal) et le béton. Les composites à matrice céramique sont conçus principalement pour la ténacité, pas pour la résistance. Les composites à matrice organique/granulats céramiques comprennent le béton bitumineux, l'asphalte coulé, l'hybride au rouleau mastic, le composite dentaire, la nacre et la mousse syntactique. Un type spécial d'armure composite, appelée armure Chobham, est utilisé dans les applications militaires.

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De plus, les matériaux composites thermoplastiques peuvent être formulés avec des poudres métalliques spécifiques, ce qui donne des matériaux d'une densité comprise entre 2 g/cm³ et 11 g/cm³. Le nom le plus courant pour ce type de matériau à haute densité est High Gravity Compound (HGC), bien que le remplacement du plomb soit également utilisé. Ces matériaux peuvent être utilisés à la place des matériaux traditionnels tels que l'aluminium, l'acier inoxydable, le laiton, le bronze, le cuivre, le plomb et même le tungstène dans les applications de pondération, d'équilibrage (par exemple, modification du centre de gravité d'une raquette de tennis), de protection contre les rayonnements , amortissement des vibrations. Les composites à haute densité sont une option économiquement viable lorsque certains matériaux sont jugés dangereux et sont interdits (comme le plomb) ou lorsque les coûts d'opérations secondaires (comme l'usinage, la finition ou le revêtement) sont un facteur.

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Le bois d'ingénierie comprend différents produits tels que le contreplaqué, les panneaux à copeaux orientés, le composite de bois plastique (fibre de bois recyclée dans une matrice de polyéthylène), le papier ou les textiles imprégnés de plastique ou laminés, l'Arborite, le Formica et le Micarta. D'autres composites stratifiés d'ingénierie, tels que la mallite, utilisent un noyau central de bois de balsa à grain final, collé à des peaux de surface en alliage léger ou GRP. Ceux-ci génèrent des matériaux légers mais très rigides.

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EXEMPLES D'APPLICATIONS DE COMPOSITES

Malgré leur coût élevé, les matériaux composites ont gagné en popularité dans les produits hautes performances qui doivent être légers, mais suffisamment solides pour supporter des conditions de charge difficiles. Les exemples d'application sont les composants aérospatiaux (queues, ailes, fuselages, hélices), les lanceurs et engins spatiaux, les coques de bateaux et de godilles, les cadres de bicyclettes, les substrats de panneaux solaires, les meubles, les carrosseries de voitures de course, les cannes à pêche, les réservoirs de stockage, les articles de sport tels que les raquettes de tennis. et des battes de baseball. Les matériaux composites sont également de plus en plus utilisés en chirurgie orthopédique.

 

NOS SERVICES DANS LE DOMAINE DES COMPOSITES

• Conception et développement de composites

• Conception et développement de kits composites

• Ingénierie des Composites

• Développement de processus pour la fabrication de composites

• Conception, développement et support d'outillage

• Soutien aux matériaux et à l'équipement

• Essais et contrôle qualité des composites

• Certificat

• Génération de données indépendante et accréditée pour les soumissions de matériel de l'industrie

• Ingénierie inverse des composites

• Analyse des défaillances et cause première

• Soutien aux litiges

• Entraînement

 

Services de conception

Nos ingénieurs de conception utilisent une variété de techniques de conception standard de l'industrie, des croquis à la main aux rendus 3D réalistes complets pour transmettre les concepts de conception composites à nos clients. Couvrant tous les aspects de la conception, nous proposons des services de conception, de dessin, de rendu, de numérisation et d'optimisation pour les applications construites à partir de matériaux composites. Nous utilisons les logiciels 2D et 3D les plus avancés pour répondre aux besoins de nos clients. Les matériaux composites offrent de nouvelles approches de l'ingénierie structurelle. Une ingénierie intelligente et efficace peut augmenter considérablement la valeur que les composites apportent au développement de produits. Nous avons une expertise dans diverses industries et comprenons les exigences de performance des produits composites, qu'il s'agisse de performances structurelles, thermiques, ignifuges ou cosmétiques. Nous fournissons un ensemble complet de services d'ingénierie, y compris l'analyse structurelle, thermique et de processus pour les structures composites basées sur la géométrie fournie par nos clients ou créée par nous. Nous sommes capables d'offrir des conceptions qui équilibrent l'efficacité structurelle avec la facilité de fabrication. Nos ingénieurs utilisent des outils d'analyse de pointe, notamment la CAO 3D, l'analyse des composites, l'analyse par éléments finis, la simulation de flux et des logiciels propriétaires. Nous avons des ingénieurs d'horizons différents qui se complètent mutuellement tels que des ingénieurs en conception mécanique, des spécialistes des matériaux, des designers industriels. Cela nous permet d'entreprendre un projet stimulant et de travailler sur toutes les phases de celui-ci au niveau et aux limites fixés par nos clients.

 

Aide à la fabrication

La conception n'est qu'une étape dans le processus de commercialisation des produits. Une fabrication efficace doit être utilisée pour maintenir un avantage concurrentiel. Nous gérons des projets et des ressources, développons une stratégie de fabrication, des exigences matérielles, des instructions de travail et une configuration d'usine pour les besoins spécifiques de nos clients. Grâce à notre expérience de fabrication de composites chez AGS-TECH Inc. (http://www.agstech.net) nous pouvons garantir des solutions de fabrication pratiques. Notre support de processus comprend le développement, la formation et la mise en œuvre de processus de fabrication composites pour des pièces composites spécifiques ou une ligne de production ou une usine entière basée sur des méthodes de fabrication composites, telles que le moulage par contact, l'infusion sous vide et la lumière RTM.

Développement de kits

Une option viable pour certains clients est le développement de kits. Un kit composite se compose de pièces prédécoupées qui sont façonnées selon les besoins, puis numérotées pour s'adapter exactement à leurs emplacements désignés dans le moule. Le kit peut être composé de tout, des feuilles aux formes 3D réalisées avec un routage CNC. Nous concevons des kits basés sur les exigences des clients en matière de poids, de coût et de qualité, ainsi que sur la géométrie, le processus de fabrication et la séquence de pose. En éliminant la mise en forme et la découpe sur site des tôles plates, les kits prêts à l'emploi peuvent réduire les délais de fabrication et économiser les coûts de main-d'œuvre et de matériel. Un montage facile et un ajustement précis vous permettent d'obtenir une qualité élevée et constante en un temps plus court. Nous mettons en œuvre un processus de kit bien défini qui nous permet de fournir des offres compétitives, un service et des délais d'exécution rapides pour les prototypes et les cycles de production. Vous définissez quelles parties de la séquence vous allez gérer et quelles parties doivent être gérées par nous et nous concevons et développons vos kits en conséquence. Les kits de composites offrent les avantages suivants :

• Raccourcir le temps de pose du noyau dans le moule

• Augmentation du poids (diminution du poids), du coût et des performances de qualité

• Améliore la qualité de surface

• Minimise la manipulation des déchets

• Réduit le stock de matériel

 

Essais et contrôle qualité des composites

Malheureusement, les propriétés des matériaux composites ne sont pas facilement disponibles dans un manuel. Contrairement à d'autres matériaux, les propriétés des matériaux pour les composites se développent au fur et à mesure de la construction de la pièce et dépendent du processus de fabrication. Nos ingénieurs disposent d'une vaste base de données sur les propriétés des matériaux composites et de nouveaux matériaux sont continuellement testés et ajoutés à la base de données. Cela nous permet de comprendre les performances et les modes de défaillance des composites et ainsi d'améliorer les performances des produits et de gagner du temps et de réduire les coûts. Nos capacités comprennent des tests analytiques, mécaniques, physiques, électriques, chimiques, optiques, d'émissions, de performance de barrière, d'incendie, de processus, thermiques et acoustiques pour les matériaux et systèmes composites selon des méthodes d'essai standard, telles que ISO et ASTM. Certaines des propriétés que nous testons sont :

• Force de tension

• Contrainte de compression

• Essais de contrainte de cisaillement

• Cisaillement de recouvrement

• Coefficient de Poisson

• Essai de flexion

• Résistance à la rupture

• Dureté

• Résistance à la fissuration

• Résistance aux dégâts

• Soigner

• Résistance à la flamme

• Résistance à la chaleur

• Limite de température

• Tests thermiques (tels que DMA, TMA, TGA, DSC)

• La résistance aux chocs

• Essais de pelage

• Viscoélasticité

• Ductilité

• Tests analytiques et chimiques

• Évaluations microscopiques

• Essais en chambre à température élevée/réduite

• Simulation environnementale / Conditionnement

• Développement de tests personnalisés

Notre expertise avancée en matière d'essais de composites donnera à votre entreprise la possibilité d'accélérer et de soutenir les programmes de développement de vos composites et d'obtenir une qualité et une performance robustes de vos matériaux, garantissant que l'avantage concurrentiel de vos produits et matériaux est conservé et avancé._cc781905-5cde -3194-bb3b-136bad5cf58d_

 

Outillage pour Composites

AGS-Engineering propose un service complet de conception d'outillage et dispose d'un large réseau de fabricants de confiance qui nous assistent dans la mise en œuvre de la production de pièces composites. Nous pouvons vous aider à créer des modèles maîtres pour mouler la construction, le rodage et le prototypage. Les moules pour la fabrication de structures composites sont essentiels à leur qualité ultime. Par conséquent, les moules et les outils doivent être conçus correctement pour résister à l'environnement potentiellement difficile du processus de moulage afin d'assurer la qualité des pièces et la longévité de la production. Fréquemment, les moules pour la fabrication de structures composites sont des structures composites à part entière.

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Soutien aux matériaux et à l'équipement

AGS-Engineering a accumulé une expérience et une connaissance des équipements et des matières premières utilisées dans la fabrication des composites. Nous maîtrisons les différentes méthodes de fabrication et technologies utilisées pour fabriquer des pièces composites. Nous pouvons aider nos clients à sélectionner et à acheter des machines, des installations et des équipements utilisés dans la fabrication de composites, des consommables, y compris des matériaux sacrificiels ou temporaires utilisés à l'aide de pièces composites fabriquées, des matières premières utilisées en combinaison pour fabriquer vos pièces composites, améliorant ainsi la santé de votre lieu de travail et la sécurité tout en combinant la bonne matrice de matériaux et en améliorant la finition de vos produits, la combinaison globale d'usine de matières premières et d'équipements combinés pour produire les produits finaux. La sélection du bon processus de fabrication, réalisé dans la bonne usine, le bon équipement et les bonnes matières premières vous permettront de réussir.

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Voici une liste résumée des technologies composites avec lesquelles nous pouvons vous aider :

• COMPOSITES RENFORCÉS DE PARTICULES & CERMETS

• COMPOSITES ET FIBRES RENFORCÉS, FIBRES, FILS

• COMPOSITES À MATRICE POLYMÈRE & GFRP, CFRP, ARAMIDE, KEVLAR, NOMEX

• COMPOSITES MÉTALLIQUES

• COMPOSITES CÉRAMIQUES À MATRICE

• COMPOSITES CARBONE-CARBONE

• COMPOSITES HYBRIDES

• COMPOSITES STRUCTURELS & COMPOSITES LAMINAIRES, PANNEAUX SANDWICH

• NANOCOMPOSITES

 

Voici une brève liste des technologies de traitement des composites avec lesquelles nous pouvons vous aider :

• MOULAGE PAR CONTACT

• SAC D'ASPIRATEUR

• SAC DE PRESSION

• AUTOCLAVE

• PULVÉRISATION

• PULTRUSION

• PROCESSUS DE PRODUCTION DE PRÉIMPRÉGÉS

• ENROULEMENT FILAMENTAIRE

• COULÉE CENTRIFUGE

• ENCAPSULATION

• FIBRE DIRIGÉE

• CHAMBRE PLÉNUM

• BOUE D'EAU

• PRÉMÉLANGE / COMPOSÉ DE MOULAGE

• MOULAGE PAR INJECTION

• LAMINATION CONTINUE

 

Notre unité de fabrication AGS-TECH Inc. fabrique et fournit des composites à nos clients depuis de nombreuses années. Pour en savoir plus sur nos capacités de fabrication, nous vous invitons à visiter notre site de fabricationhttp://www.agstech.net