WAT ZIJN COMPOSIETEN?

Composietmaterialen zijn samengestelde materialen die zijn gemaakt van twee of meer samenstellende materialen met aanzienlijk verschillende fysische en/of chemische eigenschappen die op macroscopisch niveau afzonderlijk en onderscheiden blijven binnen de voltooide structuur, maar wanneer ze worden gecombineerd een composietmateriaal worden dat anders is dan de samenstellende materialen. Het doel bij het vervaardigen van een composietmateriaal is om een product te verkrijgen dat superieur is aan de bestanddelen en dat de gewenste eigenschappen van elk bestanddeel combineert. Bijvoorbeeld; sterkte, een laag gewicht of een lagere prijs kunnen de drijfveer zijn achter het ontwerpen en vervaardigen van een composietmateriaal. Generieke typen composieten zijn deeltjesversterkte composieten, vezelversterkte composieten waaronder keramische matrix / polymeermatrix / metaalmatrix / koolstof-koolstof / hybride composieten, structurele & gelamineerde & sandwich-gestructureerde composieten en nanocomposieten. Veelgebruikte fabricagetechnieken die worden ingezet bij de fabricage van composietmaterialen zijn: Pultrusie, prepreg-productieprocessen, geavanceerde vezelplaatsing, filamentwikkeling, op maat gemaakte vezelplaatsing, glasvezelspray-lay-upproces, tuften, lanxide-proces, z-pinning. Veel composietmaterialen bestaan uit twee fasen, de matrix, die continu is en de andere fase omringt; en de gedispergeerde fase die wordt omgeven door de matrix.

 

POPULAIRE COMPOSIETEN DIE NU IN GEBRUIK WORDEN

Vezelversterkte polymeren, ook wel FRP's genoemd, omvatten hout (bestaande uit cellulosevezels in een lignine- en hemicellulosematrix), koolstofvezelversterkte kunststof of CFRP en glasversterkte kunststof of GVK. Indien geclassificeerd op matrix, dan zijn er thermoplastische composieten, korte vezel thermoplasten, lange vezel thermoplasten of lange vezelversterkte thermoplasten. Er zijn talloze thermohardende composieten, maar geavanceerde systemen bevatten meestal aramidevezel en koolstofvezel in een epoxyharsmatrix.

 

Vormgeheugenpolymeercomposieten zijn hoogwaardige composieten, geformuleerd met vezel- of weefselversterking en vormgeheugenpolymeerhars als matrix. Aangezien een polymeerhars met vormgeheugen als matrix wordt gebruikt, kunnen deze composieten gemakkelijk in verschillende configuraties worden gemanipuleerd wanneer ze boven hun activeringstemperaturen worden verwarmd en zullen ze bij lagere temperaturen een hoge sterkte en stijfheid vertonen. Ze kunnen ook herhaaldelijk worden opgewarmd en opnieuw gevormd zonder hun materiaaleigenschappen te verliezen. Deze composieten zijn ideaal voor toepassingen zoals lichtgewicht, stijve, inzetbare constructies; snelle productie; en dynamische versterking.

​

Composieten kunnen ook metaalvezels gebruiken die andere metalen versterken, zoals in metaalmatrixcomposieten (MMC). Magnesium wordt vaak gebruikt in MMC's omdat het vergelijkbare mechanische eigenschappen heeft als epoxy. Het voordeel van magnesium is dat het in de ruimte niet afbreekt. Keramische matrixcomposieten omvatten bot (hydroxyapatiet versterkt met collageenvezels), Cermet (keramiek en metaal) en beton. Keramische matrixcomposieten zijn voornamelijk gebouwd voor taaiheid, niet voor sterkte. Organische matrix/keramische toeslagmaterialen omvatten asfaltbeton, gietasfalt, mastiekrolhybride, tandcomposiet, parelmoer en syntactisch schuim. Een speciaal type composietpantser, Chobham-pantser genaamd, wordt gebruikt in militaire toepassingen.

​

Bovendien kunnen thermoplastische composietmaterialen worden geformuleerd met specifieke metaalpoeders, wat resulteert in materialen met een dichtheidsbereik van 2 g/cm³ tot 11 g/cm³. De meest voorkomende naam voor dit type materiaal met hoge dichtheid is High Gravity Compound (HGC), hoewel ook loodvervanging wordt gebruikt. Deze materialen kunnen worden gebruikt in plaats van traditionele materialen zoals aluminium, roestvrij staal, messing, brons, koper, lood en zelfs wolfraam bij het wegen, balanceren (bijvoorbeeld wijzigen van het zwaartepunt van een tennisracket), stralingsafschermende toepassingen , trillingsdemping. Composiet met hoge dichtheid is een economisch haalbare optie wanneer bepaalde materialen als gevaarlijk worden beschouwd en verboden zijn (zoals lood) of wanneer secundaire bewerkingskosten (zoals machinale bewerking, afwerking of coating) een factor zijn.

​

Bewerkt hout omvat verschillende producten zoals multiplex, georiënteerde strandplaat, kunststof houtcomposiet (gerecycleerde houtvezel in polyethyleenmatrix), met kunststof geïmpregneerd of gelamineerd papier of textiel, arborite, formica en micarta. Andere samengestelde laminaatcomposieten, zoals Mallite, gebruiken een centrale kern van kops balsahout, gebonden aan oppervlaktehuiden van een lichte legering of GRP. Deze genereren lichtgewicht maar zeer stijve materialen.

​

TOEPASSINGSVOORBEELDEN VAN COMPOSIET

Ondanks de hoge kosten hebben composietmaterialen aan populariteit gewonnen in hoogwaardige producten die licht van gewicht moeten zijn, maar toch sterk genoeg om zware belastingsomstandigheden aan te kunnen. Toepassingsvoorbeelden zijn ruimtevaartcomponenten (staarten, vleugels, rompen, propellers), lanceervoertuigen en ruimtevaartuigen, boot- en scullrompen, fietsframes, zonnepanelensubstraten, meubels, racewagencarrosserieën, hengels, opslagtanks, sportartikelen zoals tennisrackets en honkbalknuppels. Ook in de orthopedische chirurgie worden composietmaterialen steeds populairder.

 

ONZE DIENSTEN OP HET GEBIED VAN COMPOSIET

• Ontwerp en ontwikkeling van composieten

• Ontwerp en ontwikkeling van composietkits

• Engineering van composieten

• Procesontwikkeling voor composietproductie

• Tooling Ontwerp & Ontwikkeling en Ondersteuning

• Materialen en apparatuurondersteuning

• Testen en QC van composieten

• Certificering

• Onafhankelijke, geaccrediteerde gegevensgeneratie voor industriële materiaalinzendingen

• Reverse engineering van composieten

• Foutanalyse en hoofdoorzaak

• Ondersteuning bij geschillen

• Opleiding

 

Ontwerpdiensten

Onze ontwerpingenieurs gebruiken een verscheidenheid aan industriestandaard ontwerptechnieken, van handschetsen tot complete realistische 3D-weergaven om samengestelde ontwerpconcepten aan onze klanten over te brengen. Wij bestrijken elk aspect van ontwerp en bieden: conceptueel ontwerp, ontwerp, weergave, digitalisering en optimalisatiediensten voor toepassingen die zijn gemaakt van composietmaterialen. We gebruiken de meest geavanceerde 2D- en 3D-software om aan de behoeften van onze klanten te voldoen. Composietmaterialen bieden nieuwe benaderingen van structurele engineering. Slimme en efficiënte engineering kan de waarde van composieten voor productontwikkeling drastisch verhogen. We hebben expertise in diverse industrieën en begrijpen de prestatie-eisen van composietproducten, of het nu gaat om structurele, thermische, brand- of cosmetische prestaties die nodig zijn. We leveren een complete set technische diensten, waaronder structurele, thermische en procesanalyse voor composietstructuren op basis van geometrie die door onze klanten is geleverd of door ons is gemaakt. We zijn in staat om ontwerpen aan te bieden die een evenwicht bieden tussen structurele efficiëntie en fabricagegemak. Onze ingenieurs maken gebruik van de modernste tools voor analyse, waaronder 3D CAD, composietanalyse, eindige-elementenanalyse, stroomsimulatie en propriëtaire software. We hebben ingenieurs met verschillende achtergronden die elkaars werk aanvullen, zoals werktuigbouwkundigen, materiaalspecialisten, industrieel ontwerpers. Dit maakt het voor ons mogelijk om een uitdagend project aan te pakken en in alle fasen ervan te werken tot het niveau en de limiet die onze klanten stellen.

 

Productiehulp

Het ontwerp is slechts één stap in het proces om producten op de markt te brengen. Efficiënte productie moet worden gebruikt om een concurrentievoordeel te behouden. We beheren projecten en middelen, ontwikkelen productiestrategie, materiaalvereisten, werkinstructies en fabrieksinstellingen voor de specifieke behoeften van onze klanten. Met onze composietproductie-ervaring bij AGS-TECH Inc. (http://www.agstech.net) kunnen we zorgen voor praktische productieoplossingen. Onze procesondersteuning omvat ontwikkeling, training en implementatie van composietproductieprocessen voor specifieke composietonderdelen of een volledige productielijn of fabriek op basis van composietproductiemethoden, zoals contactgieten, vacuüminfusie en RTM-light.

Kit-ontwikkeling

Een haalbare optie voor sommige klanten is de ontwikkeling van kits. Een composietkit bestaat uit voorgesneden onderdelen die naar behoefte worden gevormd en vervolgens genummerd om precies op de daarvoor bestemde plaatsen in de mal te passen. De kit kan uit alles bestaan, van platen tot 3D-vormen gemaakt met CNC-routing. We ontwerpen kits op basis van klantvereisten voor gewicht, kosten en kwaliteit, evenals geometrie, productieproces en lay-upvolgorde. Door het on-site vormen en snijden van vlakke platen te elimineren, kunnen kant-en-klare kits de productietijd verkorten en arbeids- en materiaalkosten besparen. Door de eenvoudige montage en exacte pasvorm bereikt u in kortere tijd een constant hoge kwaliteit. We implementeren een goed gedefinieerd kitproces waarmee we concurrerende aanbiedingen, service en snelle doorlooptijden voor prototypes en productieruns kunnen bieden. U definieert welke delen van de sequentie u beheert en welke delen door ons worden beheerd en wij ontwerpen en ontwikkelen uw kits dienovereenkomstig. Kits van composieten bieden de volgende voordelen:

• Verkort de oplegtijd van de kern in de mal

• Verhoog gewicht (verminderd gewicht), kosten en kwaliteitsprestaties

• Verbetert de oppervlaktekwaliteit

• Minimaliseert afvalverwerking

• Vermindert materiaalvoorraad

 

Testen en QC van composieten

Helaas zijn de eigenschappen van composietmaterialen niet direct beschikbaar in een handboek. In tegenstelling tot andere materialen ontwikkelen materiaaleigenschappen voor composieten zich naarmate het onderdeel wordt geconstrueerd en zijn ze afhankelijk van het fabricageproces. Onze ingenieurs hebben een uitgebreide database met eigenschappen van composietmaterialen en nieuwe materialen worden continu getest en aan de database toegevoegd. Dit stelt ons in staat de prestatie- en faalwijzen van composieten te begrijpen en zo de prestaties van producten te verbeteren en tijd te besparen en kosten te verlagen. Onze capaciteiten omvatten analytische, mechanische, fysieke, elektrische, chemische, optische, emissie-, barrièreprestaties, brand-, proces-, thermische en akoestische testen voor composietmaterialen en systemen volgens standaard testmethoden, zoals ISO en ASTM. Enkele eigenschappen die we testen zijn:

• Trekspanning

• Compressieve stress

• Schuifspanningstests

• Lap Shear

• Poisson-verhouding

• Buigtest

• Breuktaaiheid

• Hardheid

• Weerstand tegen kraken

• Schadebestendigheid

• Genezing

• Vlamweerstand:

• Hittebestendig

• Temperatuurlimiet

• Thermische tests (zoals DMA, TMA, TGA, DSC)

• Impactsterkte

• Peeltesten

• Visco-elasticiteit

• ductiliteit

• Analytische en chemische tests

• Microscopische evaluaties

• Testen in verhoogde/verlaagde temperatuurkamer

• Omgevingssimulatie / conditionering

• Aangepaste testontwikkeling

Onze geavanceerde expertise op het gebied van het testen van composieten geeft uw bedrijf de mogelijkheid om de ontwikkelingsprogramma's van uw composieten te versnellen en te ondersteunen en om een robuuste kwaliteit en prestatie van uw materialen te bereiken, zodat het concurrentievoordeel van uw producten en materialen behouden en geavanceerd blijft._cc781905-5cde -3194-bb3b-136bad5cf58d_

 

Gereedschap voor composieten

AGS-Engineering biedt een uitgebreide ontwerpservice voor gereedschap en heeft een breed netwerk van betrouwbare fabrikanten die ons helpen bij het implementeren van de productie van composietonderdelen. We kunnen helpen bij het maken van masterpatronen voor het vormen van constructie, inbraak en prototyping. Matrijzen voor het vervaardigen van composietstructuren zijn van cruciaal belang voor hun uiteindelijke kwaliteit. Daarom moeten de mallen en gereedschappen op de juiste manier worden ontworpen om bestand te zijn tegen de potentieel zware omgeving van het vormproces om de kwaliteit van de onderdelen en de lange levensduur van de productie te garanderen. Vaak zijn de mallen voor de fabricage van composietstructuren op zichzelf al composietstructuren.

​

Materialen en apparatuurondersteuning

AGS-Engineering heeft ervaring en kennis opgebouwd van apparatuur en grondstoffen die worden gebruikt bij de fabricage van composieten. We begrijpen verschillende fabricagemethoden en technologie die worden gebruikt om composietonderdelen te maken. We kunnen onze klanten helpen bij het selecteren en kopen van machines, installaties en apparatuur die worden gebruikt bij de productie van composieten, verbruiksartikelen, waaronder opofferings- of tijdelijke materialen die worden gebruikt met behulp van vervaardigde composietonderdelen, grondstoffen die in combinatie worden gebruikt om uw composietonderdelen te vervaardigen, waardoor de gezondheid van uw werkplek wordt verbeterd en veiligheid, terwijl u de juiste matrix van materialen combineert en de afwerking van uw producten verbetert, de algehele combinatie van grondstoffen, fabriek en apparatuur gecombineerd om de eindproducten te produceren. Door het juiste productieproces te selecteren, uitgevoerd in de juiste fabriek, de juiste apparatuur en grondstoffen, zult u slagen.

​

Een beknopte lijst van de composiettechnologieën waarmee we u kunnen helpen, is:

• MET DEELTJES VERSTERKTE COMPOSIETEN & CERMETS

• VEZELVERSTERKTE COMPOSIETEN & SOORTEN, VEZELS, DRADEN

• POLYMEER-MATRIX COMPOSIETEN & GFRP, CFRP, ARAMIDE, KEVLAR, NOMEX

• METAAL-MATRIX COMPOSIETEN

• KERAMISCHE MATRIX-COMPOSIETEN

• KOOLSTOF-KOOLSTOFCOMPOSIETEN

• HYBRIDE COMPOSIETEN

• STRUCTURELE COMPOSIETEN & LAMINAIRE COMPOSIETEN, SANDWICH PANELEN

• NANOCOMPOSIETEN

 

Een korte lijst van composietverwerkingstechnologieën waarmee we u kunnen helpen, is:

• CONTACT MOLDING

• VACUUM ZAK

• DRUKZAK

• AUTOCLAAF

• OPSPUITEN

• PULTRUSIE

• PRODUCTIEPROCES VOORBEREIDEN

• FILAMENTWINDING

• CENTRIFUGAAL GIETEN

• INkapseling

• GERICHTE VEZEL

• PLENUMKAMER

• WATER SLURRY

• PREMIX / VORMINGSMIDDELEN

• INJECTIEVORMING

• CONTINU LAMINEREN

 

Onze productie-eenheid AGS-TECH Inc. produceert en levert al vele jaren composieten aan onze klanten. Om meer te weten te komen over onze productiemogelijkheden, nodigen wij u uit om onze productiesite te bezoekenhttp://www.agstech.net