COSA SONO I COMPOSITI?

I materiali compositi sono materiali ingegnerizzati costituiti da due o più materiali costitutivi con proprietà fisiche e/o chimiche significativamente diverse che rimangono separati e distinti a livello macroscopico all'interno della struttura finita ma quando combinati diventano un materiale composito diverso dai materiali costituenti. L'obiettivo nella produzione di un materiale composito è quello di ottenere un prodotto che sia superiore ai suoi componenti e combini le caratteristiche desiderate di ogni componente. Per esempio; resistenza, peso ridotto o prezzo inferiore possono essere la motivazione dietro la progettazione e la produzione di un materiale composito. I tipi generici di compositi sono compositi rinforzati con particelle, compositi rinforzati con fibre, inclusi compositi a matrice ceramica / matrice polimerica / matrice metallica / carbonio-carbonio / compositi ibridi, compositi strutturali e laminati e strutturati a sandwich e nanocompositi. Le tecniche di fabbricazione comuni utilizzate nella produzione di materiali compositi sono: pultrusione, processi di produzione preimpregnati, posizionamento avanzato delle fibre, avvolgimento del filamento, posizionamento su misura delle fibre, processo di laminazione a spruzzo in fibra di vetro, tufting, processo lanxide, z-pinning. Molti materiali compositi sono costituiti da due fasi, la matrice, che è continua e circonda l'altra fase; e la fase dispersa che è circondata dalla matrice.

 

COMPOSITI POPOLARI IN USO OGGI

I polimeri rinforzati con fibre, noti anche come FRP, includono il legno (composto da fibre di cellulosa in una matrice di lignina ed emicellulosa), plastica rinforzata con fibra di carbonio o CFRP e plastica rinforzata con vetro o GRP. Se classificati per matrice, ci sono compositi termoplastici, termoplastici a fibra corta, termoplastici a fibra lunga o termoplastici rinforzati con fibra lunga. Esistono numerosi compositi termoindurenti, ma i sistemi avanzati di solito incorporano fibra aramidica e fibra di carbonio in una matrice di resina epossidica.

 

I compositi polimerici a memoria di forma sono compositi ad alte prestazioni, formulati utilizzando fibre o tessuti di rinforzo e resina polimerica a memoria di forma come matrice. Poiché come matrice viene utilizzata una resina polimerica a memoria di forma, questi compositi hanno la capacità di essere facilmente manipolati in varie configurazioni quando vengono riscaldati al di sopra delle loro temperature di attivazione e mostreranno un'elevata resistenza e rigidità a temperature più basse. Possono anche essere riscaldati e rimodellati ripetutamente senza perdere le proprietà del materiale. Questi compositi sono ideali per applicazioni come strutture leggere, rigide e dispiegabili; fabbricazione rapida; e rinforzo dinamico.

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I compositi possono anche utilizzare fibre metalliche che rinforzano altri metalli, come nei compositi a matrice metallica (MMC). Il magnesio è spesso usato negli MMC perché ha proprietà meccaniche simili a quelle della resina epossidica. Il vantaggio del magnesio è che non si degrada nello spazio. I compositi a matrice ceramica includono osso (idrossiapatite rinforzata con fibre di collagene), Cermet (ceramica e metallo) e calcestruzzo. I compositi a matrice ceramica sono costruiti principalmente per la tenacità, non per la resistenza. I compositi a matrice organica/aggregati ceramici includono calcestruzzo di asfalto, asfalto di mastice, ibrido a rullo di mastice, composito dentale, madreperla e schiuma sintattica. Un tipo speciale di armatura composita, chiamata armatura Chobham, viene utilizzata nelle applicazioni militari.

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Inoltre, i materiali compositi termoplastici possono essere formulati con polveri metalliche specifiche ottenendo materiali con un intervallo di densità da 2 g/cm³ a 11 g/cm³. Il nome più comune per questo tipo di materiale ad alta densità è High Gravity Compound (HGC), sebbene venga utilizzata anche la sostituzione del piombo. Questi materiali possono essere utilizzati al posto dei materiali tradizionali come alluminio, acciaio inossidabile, ottone, bronzo, rame, piombo e persino tungsteno per appesantire, bilanciare (ad esempio, modificando il baricentro di una racchetta da tennis), schermare le radiazioni , smorzamento delle vibrazioni. I compositi ad alta densità sono un'opzione economicamente valida quando alcuni materiali sono considerati pericolosi e vietati (come il piombo) o quando i costi delle operazioni secondarie (come lavorazione, finitura o rivestimento) sono un fattore determinante.

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Il legno ingegnerizzato comprende diversi prodotti come compensato, truciolato orientato, composito di legno plastico (fibra di legno riciclata in matrice di polietilene), carta o tessuti impregnati di plastica o laminati, Arborite, Formica e Micarta. Altri compositi laminati ingegnerizzati, come Mallite, utilizzano un nucleo centrale di legno di balsa a grana fine, legato a pelli superficiali di lega leggera o GRP. Questi generano materiali leggeri ma altamente rigidi.

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ESEMPI DI APPLICAZIONE DEI COMPOSITI

Nonostante il costo elevato, i materiali compositi hanno guadagnato popolarità in prodotti ad alte prestazioni che devono essere leggeri, ma sufficientemente resistenti per sopportare condizioni di carico difficili. Esempi di applicazione sono componenti aerospaziali (code, ali, fusoliere, eliche), veicoli di lancio e veicoli spaziali, scafi di barche e palestre, telai di biciclette, substrati di pannelli solari, mobili, carrozzerie di auto da corsa, canne da pesca, serbatoi di stoccaggio, articoli sportivi come racchette da tennis e mazze da baseball. I materiali compositi stanno diventando sempre più popolari anche nella chirurgia ortopedica.

 

I NOSTRI SERVIZI NEL REGNO DEI COMPOSITI

• Progettazione e sviluppo di compositi

• Progettazione e sviluppo di kit compositi

• Ingegneria dei compositi

• Sviluppo di processi per la produzione di compositi

• Progettazione e sviluppo e supporto di utensili

• Materiali e attrezzature di supporto

• Test e QC dei compositi

• Certificazione

• Generazione di dati indipendente e accreditata per gli invii di materiali del settore

• Ingegneria inversa dei compositi

• Analisi del guasto e causa principale

• Supporto al contenzioso

• Addestramento

 

Servizi di progettazione

I nostri ingegneri progettisti utilizzano una varietà di tecniche di progettazione standard del settore, dagli schizzi a mano ai rendering 3D realistici per trasmettere concetti di design compositi ai nostri clienti. Coprendo ogni aspetto della progettazione, offriamo: servizi di progettazione concettuale, redazione, rendering, digitalizzazione e ottimizzazione per applicazioni costruite con materiali compositi. Utilizziamo i più avanzati software 2D e 3D per soddisfare le esigenze dei nostri clienti. I materiali compositi offrono nuovi approcci all'ingegneria strutturale. Un'ingegneria intelligente ed efficiente può aumentare notevolmente il valore che i compositi apportano allo sviluppo del prodotto. Abbiamo esperienza in diversi settori e comprendiamo i requisiti di prestazione dei prodotti compositi, che si tratti di prestazioni strutturali, termiche, antincendio o cosmetiche. Forniamo una serie completa di servizi di ingegneria, tra cui analisi strutturali, termiche e di processo per strutture composite basate sulla geometria fornita dai nostri clienti o create da noi. Siamo in grado di offrire progetti che bilanciano l'efficienza strutturale con la facilità di produzione. I nostri ingegneri utilizzano strumenti all'avanguardia per l'analisi, inclusi CAD 3D, analisi dei compositi, analisi degli elementi finiti, simulazione del flusso e software proprietario. Abbiamo ingegneri di diversa estrazione che completano il lavoro dell'altro come ingegneri progettisti meccanici, specialisti dei materiali, designer industriali. Questo ci permette di intraprendere un progetto impegnativo e di lavorare su tutte le sue fasi al livello e ai limiti stabiliti dai nostri clienti.

 

Assistenza alla produzione

Il design è solo una fase nel processo di immissione dei prodotti sul mercato. È necessario utilizzare una produzione efficiente per mantenere un vantaggio competitivo. Gestiamo progetti e risorse, sviluppiamo la strategia di produzione, i requisiti dei materiali, le istruzioni di lavoro e l'impostazione della fabbrica per le esigenze specifiche dei nostri clienti. Con la nostra esperienza nella produzione di compositi presso AGS-TECH Inc. (http://www.agstech.net) possiamo garantire soluzioni di produzione pratiche. Il nostro supporto al processo include lo sviluppo, la formazione e l'implementazione di processi di produzione di compositi per parti composite specifiche o un'intera linea di produzione o impianto basato su metodi di produzione di compositi, come lo stampaggio a contatto, l'infusione sottovuoto e la luce RTM.

Sviluppo del kit

Un'opzione praticabile per alcuni clienti è lo sviluppo di kit. Un kit di compositi è costituito da parti pretagliate che sono sagomate secondo necessità e quindi numerate per adattarsi esattamente ai punti designati nello stampo. Il kit può essere composto da qualsiasi cosa, dai fogli alle forme 3D realizzate con la fresatura CNC. Progettiamo kit in base alle esigenze del cliente in termini di peso, costo e qualità, nonché geometria, processo di produzione e sequenza di lay-up. Eliminando la sagomatura e il taglio in loco delle lastre piane, i kit pronti possono ridurre i tempi di produzione e risparmiare sui costi di manodopera e materiale. Il montaggio semplice e l'adattamento preciso consentono di ottenere una qualità costantemente elevata in tempi ridotti. Implementiamo un processo di kit ben definito che ci consente di fornire offerte competitive, servizi e tempi di consegna rapidi per prototipi e cicli di produzione. Definisci quali parti della sequenza gestirai e quali parti devono essere gestite da noi e noi progettiamo e sviluppiamo i tuoi kit di conseguenza. I kit di compositi offrono i seguenti vantaggi:

• Ridurre il tempo di posa dell'anima nello stampo

• Aumenta il peso (diminuzione del peso), i costi e le prestazioni di qualità

• Migliora la qualità della superficie

• Riduce al minimo la gestione dei rifiuti

• Riduce le scorte di materiale

 

Test e QC dei compositi

Sfortunatamente le proprietà dei materiali compositi non sono facilmente disponibili in un manuale. A differenza di altri materiali, le proprietà dei materiali per i compositi si sviluppano durante la costruzione della parte e dipendono dal processo di produzione. I nostri ingegneri dispongono di un ampio database di proprietà dei materiali compositi e nuovi materiali vengono continuamente testati e aggiunti al database. Ciò ci consente di comprendere le prestazioni e le modalità di guasto dei compositi e quindi migliorare le prestazioni dei prodotti, risparmiare tempo e ridurre i costi. Le nostre capacità includono prove analitiche, meccaniche, fisiche, elettriche, chimiche, ottiche, emissioni, prestazioni barriera, prove antincendio, di processo, termiche e acustiche per materiali compositi e sistemi secondo metodi di prova standard, come ISO e ASTM. Alcune delle proprietà che testiamo sono:

• Trazione

• Sollecitazione di compressione

• Prove di sollecitazione di taglio

• Taglio a giro

• Rapporto di Poisson

• Prova di flessione

• Resistenza alla frattura

• Durezza

• Resistenza al cracking

• Resistenza ai danni

• Cura

• Resistenza alla fiamma

• Resistenza al calore

• Limite di temperatura

• Test termici (come DMA, TMA, TGA, DSC)

• Forza d'impatto

• Peel test

• Viscoelasticità

• Duttilità

• Test analitici e chimici

• Valutazioni microscopiche

• Prove in camera a temperatura elevata/ridotta

• Simulazione/condizionamento ambientale

• Sviluppo di test personalizzati

La nostra esperienza di test avanzati sui compositi darà alla tua azienda l'opportunità di accelerare e supportare i programmi di sviluppo dei tuoi compositi e di ottenere una qualità e prestazioni robuste dei tuoi materiali, assicurando che il vantaggio competitivo dei tuoi prodotti e materiali sia mantenuto e avanzato._cc781905-5cde -3194-bb3b-136bad5cf58d_

 

Utensili per compositi

AGS-Engineering offre un servizio completo di progettazione di utensili e dispone di un'ampia rete di produttori affidabili che ci assistono nell'implementazione della produzione di parti composite. Possiamo assistervi nella creazione di modelli master per la costruzione di stampi, il rodaggio e la prototipazione. Gli stampi per la fabbricazione di strutture composite sono fondamentali per la loro qualità finale. Pertanto gli stampi e gli strumenti devono essere progettati correttamente per resistere all'ambiente potenzialmente difficile del processo di stampaggio al fine di garantire la qualità delle parti e la longevità della produzione. Spesso gli stampi per la fabbricazione di strutture composite sono strutture composite a sé stanti.

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Materiali e attrezzature di supporto

AGS-Engineering ha accumulato esperienza e conoscenza delle attrezzature e delle materie prime utilizzate nella fabbricazione dei compositi. Comprendiamo diversi metodi di produzione e tecnologia utilizzati per realizzare parti composite. Possiamo aiutare i nostri clienti nella selezione e nell'acquisto di macchinari, impianti e attrezzature utilizzati nella produzione di compositi, materiali di consumo inclusi materiali sacrificali o temporanei utilizzati per l'ausilio di parti composite prodotte, materie prime utilizzate in combinazione per fabbricare le parti composite, migliorando la salute dell'ambiente di lavoro e sicurezza combinando la corretta matrice di materiali e migliorando la finitura dei prodotti, la combinazione complessiva di materie prime e attrezzature combinate per produrre i prodotti finali. La selezione del processo di produzione corretto, eseguito presso l'impianto corretto, le attrezzature e le materie prime corrette ti faranno avere successo.

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Un elenco riepilogativo delle tecnologie composite con cui possiamo assistervi sono:

• COMPOSITI E CERMET RINFORZATI CON PARTICELLE

• COMPOSITI FIBRA RINFORZATI E BASCHI, FIBRE, FILI

• COMPOSITI A MATRICE DI POLIMERI E GFRP, CFRP, ARAMID, KEVLAR, NOMEX

• COMPOSITI A MATRICE METALLICA

• COMPOSITI A MATRICE CERAMICA

• COMPOSITI CARBONIO-CARBONIO

• COMPOSITI IBRIDI

• COMPOSITI STRUTTURALI E COMPOSITI LAMINARI, PANNELLI SANDWICH

• NANOCOMPOSITI

 

Un breve elenco delle tecnologie di lavorazione dei compositi con cui possiamo assistervi sono:

• STAMPAGGIO A CONTATTO

• BORSA SOTTOVUOTO

• BORSA A PRESSIONE

• AUTOCLAVE

• SPRUZZATURA

• PULTRUSIONE

• PROCESSO DI PRODUZIONE PREPREG

• AVVOLGIMENTO DEL FILAMENTO

• COLATA CENTRIFUGA

• INCAPSULAZIONE

• FIBRA DIRETTA

• CAMERA PLENUM

• LIQUIDO D'ACQUA

• PREMISCELA / COMPOSTO DA STAMPAGGIO

• STAMPAGGIO A INIEZIONE

• LAMINAZIONE CONTINUA

 

La nostra unità di produzione AGS-TECH Inc. produce e fornisce compositi ai nostri clienti da molti anni. Per saperne di più sulle nostre capacità di produzione, ti invitiamo a visitare il nostro sito di produzionehttp://www.agstech.net