CO TO SĄ KOMPOZYTY?

Materiały kompozytowe to materiały inżynieryjne wykonane z dwóch lub więcej materiałów składowych o znacząco różnych właściwościach fizycznych i/lub chemicznych, które pozostają odrębne i odrębne na poziomie makroskopowym w ramach gotowej struktury, ale po połączeniu stają się materiałem kompozytowym, który różni się od materiałów składowych. Celem wytwarzania materiału kompozytowego jest uzyskanie produktu, który jest lepszy niż jego składniki i łączy pożądane cechy każdego składnika. Na przykład; wytrzymałość, niska waga lub niższa cena mogą być motywacją do projektowania i produkcji materiału kompozytowego. Ogólne typy kompozytów to kompozyty wzmocnione cząsteczkami, kompozyty wzmocnione włóknami, w tym kompozyty z matrycą ceramiczną / polimerową / metalową / węglowo-węglową / hybrydową, kompozyty strukturalne, laminowane i warstwowe oraz nanokompozyty. Typowe techniki wytwarzania stosowane w produkcji materiałów kompozytowych to: Pultruzja, procesy produkcji prepregów, zaawansowane umieszczanie włókien, nawijanie włókien, dostosowane umieszczanie włókien, proces nakładania natryskowego włókna szklanego, tuftowanie, proces lanxide, z-pinning. Wiele materiałów kompozytowych składa się z dwóch faz, matrycy, która jest ciągła i otacza drugą fazę; oraz fazę rozproszoną, która jest otoczona przez matrycę.

 

POPULARNE KOMPOZYTY W DZISIEJSZYM UŻYCIU

Polimery wzmocnione włóknami, znane również jako FRP, obejmują drewno (zawierające włókna celulozowe w matrycy ligniny i hemicelulozy), tworzywa sztuczne wzmocnione włóknem węglowym lub CFRP oraz tworzywa sztuczne wzmocnione włóknem szklanym lub GRP. Jeśli klasyfikowane są według matrycy, to istnieją kompozyty termoplastyczne, termoplastyczne krótkie włókna, termoplastyczne długie włókna lub termoplastyczne wzmocnione długimi włóknami. Istnieje wiele kompozytów termoutwardzalnych, ale zaawansowane systemy zwykle zawierają włókno aramidowe i włókno węglowe w matrycy z żywicy epoksydowej.

 

Kompozyty polimerowe z pamięcią kształtu to wysokowydajne kompozyty, formułowane przy użyciu wzmocnienia z włókien lub tkaniny oraz żywicy polimerowej z pamięcią kształtu jako matrycy. Ponieważ żywica polimerowa z pamięcią kształtu jest używana jako matryca, kompozyty te można łatwo manipulować w różne konfiguracje, gdy są ogrzewane powyżej ich temperatur aktywacji i będą wykazywać wysoką wytrzymałość i sztywność w niższych temperaturach. Można je również wielokrotnie podgrzewać i kształtować, nie tracąc przy tym swoich właściwości materiałowych. Kompozyty te są idealne do zastosowań takich jak lekkie, sztywne, rozkładane konstrukcje; szybka produkcja; i dynamiczne wzmocnienie.

​

Kompozyty mogą również wykorzystywać włókna metalowe wzmacniające inne metale, tak jak w kompozytach z osnową metaliczną (MMC). Magnez jest często stosowany w MMC, ponieważ ma podobne właściwości mechaniczne jak żywica epoksydowa. Zaletą magnezu jest to, że nie ulega degradacji w przestrzeni kosmicznej. Kompozyty z osnową ceramiczną obejmują kość (hydroksyapatyt wzmocniony włóknami kolagenowymi), cermet (ceramikę i metal) oraz beton. Kompozyty z osnową ceramiczną są budowane głównie pod kątem wytrzymałości, a nie wytrzymałości. Kompozyty matrycy organicznej/kruszywa ceramicznego obejmują beton asfaltowy, asfalt lany, hybrydę wałka mastyksowego, kompozyt dentystyczny, masę perłową i piankę syntaktyczną. W zastosowaniach wojskowych używany jest specjalny rodzaj pancerza kompozytowego, zwany pancerzem Chobham.

​

Dodatkowo, termoplastyczne materiały kompozytowe mogą być formułowane z określonymi proszkami metali, co daje materiały o gęstości w zakresie od 2 g/cm³ do 11 g/cm³. Najpopularniejszą nazwą tego rodzaju materiału o wysokiej gęstości jest High Gravity Compound (HGC), chociaż stosowana jest również wymiana ołowiu. Materiały te mogą być stosowane zamiast tradycyjnych materiałów, takich jak aluminium, stal nierdzewna, mosiądz, brąz, miedź, ołów, a nawet wolfram do ważenia, wyważania (na przykład modyfikowania środka ciężkości rakiety tenisowej), zastosowań w zakresie ochrony przed promieniowaniem , tłumienie drgań. Kompozyty o wysokiej gęstości są ekonomicznie opłacalną opcją, gdy niektóre materiały są uważane za niebezpieczne i są zakazane (takie jak ołów) lub gdy czynnikiem są koszty operacji wtórnych (takich jak obróbka, wykończenie lub powlekanie).

​

Drewno konstrukcyjne obejmuje różne produkty, takie jak sklejka, płyta o ukierunkowanych włóknach, kompozyt drewna z tworzywa sztucznego (włókno drzewne z recyklingu w matrycy polietylenowej), papier lub tekstylia impregnowane tworzywem sztucznym lub laminowane, arboryt, formica i micarta. Inne inżynieryjne kompozyty laminatowe, takie jak Mallite, wykorzystują centralny rdzeń z drewna balsy o ziarnie końcowym, przyklejony do powłok powierzchniowych z lekkiego stopu lub GRP. Generują one lekkie, ale bardzo sztywne materiały.

​

PRZYKŁADY ZASTOSOWAŃ KOMPOZYTÓW

Pomimo wysokich kosztów materiały kompozytowe zyskały popularność w produktach o wysokiej wydajności, które muszą być lekkie, a jednocześnie wystarczająco mocne, aby wytrzymać trudne warunki obciążenia. Przykładami zastosowań są komponenty lotnicze (ogony, skrzydła, kadłuby, śmigła), pojazdy nośne i statki kosmiczne, kadłuby łodzi i czaszy, ramy rowerów, podłoża do paneli słonecznych, meble, karoserie samochodów wyścigowych, wędki, zbiorniki, artykuły sportowe, takie jak rakiety tenisowe i kije baseballowe. Materiały kompozytowe stają się również coraz bardziej popularne w chirurgii ortopedycznej.

 

NASZE USŁUGI W DZIEDZINIE KOMPOZYTÓW

• Projektowanie i rozwój kompozytów

• Projektowanie i opracowywanie zestawów kompozytowych

• Inżynieria kompozytów

• Rozwój procesu produkcji kompozytów

• Projektowanie i rozwój narzędzi oraz wsparcie

• Wsparcie materiałowe i sprzętowe

• Testowanie i kontrola jakości kompozytów

• Orzecznictwo

• Niezależne, akredytowane generowanie danych dla branżowych zgłoszeń materiałów

• Inżynieria odwrotna kompozytów

• Analiza awarii i główna przyczyna

• Wsparcie w sporach sądowych

• Trening

 

Usługi projektowe

Nasi inżynierowie projektanci wykorzystują różne standardowe techniki projektowania, od ręcznych szkiców po kompletne realistyczne rendery 3D, aby przekazać naszym klientom koncepcje projektów kompozytowych. Obejmując każdy aspekt projektowania, oferujemy: projektowanie koncepcyjne, kreślenie, renderowanie, digitalizację i optymalizację aplikacji zbudowanych z materiałów kompozytowych. Korzystamy z najbardziej zaawansowanego oprogramowania 2D i 3D, aby sprostać potrzebom naszych klientów. Materiały kompozytowe oferują nowe podejście do inżynierii budowlanej. Inteligentna i wydajna inżynieria może radykalnie zwiększyć wartość, jaką kompozyty wnoszą do rozwoju produktów. Posiadamy doświadczenie w różnych branżach i rozumiemy wymagania dotyczące wydajności produktów kompozytowych, niezależnie od tego, czy potrzebne są właściwości konstrukcyjne, termiczne, przeciwpożarowe czy kosmetyczne. Dostarczamy kompletny zestaw usług inżynierskich obejmujących analizy konstrukcyjne, termiczne i procesowe dla konstrukcji kompozytowych w oparciu o geometrię dostarczoną przez naszych klientów lub wykonaną przez nas. Jesteśmy w stanie zaoferować projekty, które równoważą wydajność konstrukcyjną z łatwością produkcji. Nasi inżynierowie wykorzystują najnowocześniejsze narzędzia do analizy, w tym 3D CAD, analizę kompozytów, analizę elementów skończonych, symulację przepływu i własne oprogramowanie. Mamy inżynierów z różnych środowisk, którzy uzupełniają się nawzajem, np. konstruktorzy mechanicy, specjaliści materiałowi, projektanci przemysłowi. Dzięki temu możemy podjąć się trudnego projektu i pracować na wszystkich jego etapach do poziomu i limitu wyznaczonego przez naszych klientów.

 

Pomoc produkcyjna

Projekt to tylko jeden krok w procesie wprowadzania produktów na rynek. Aby utrzymać przewagę konkurencyjną, należy wykorzystać wydajną produkcję. Zarządzamy projektami i zasobami, opracowujemy strategię produkcji, wymagania materiałowe, instrukcje pracy i konfigurację fabryki zgodnie z konkretnymi potrzebami naszych klientów. Dzięki naszemu doświadczeniu w produkcji kompozytów w AGS-TECH Inc. (http://www.agstech.net) możemy zapewnić praktyczne rozwiązania produkcyjne. Nasze wsparcie procesowe obejmuje rozwój, szkolenie i wdrażanie procesów wytwarzania kompozytów dla określonych części kompozytowych lub całej linii produkcyjnej lub zakładu w oparciu o metody wytwarzania kompozytów, takie jak formowanie kontaktowe, infuzja próżniowa i RTM-light.

Rozwój zestawu

Dla niektórych klientów realną opcją jest tworzenie zestawów. Zestaw kompozytów składa się z wstępnie wyciętych części, które są odpowiednio ukształtowane, a następnie ponumerowane, aby dokładnie pasowały do wyznaczonych miejsc w formie. Zestaw może zawierać wszystko, od arkuszy po kształty 3D wykonane za pomocą frezowania CNC. Projektujemy zestawy w oparciu o wymagania klienta dotyczące wagi, kosztów i jakości, a także geometrii, procesu produkcyjnego i kolejności układania. Eliminując kształtowanie i cięcie płaskich arkuszy na miejscu, gotowe zestawy mogą skrócić czas produkcji oraz obniżyć koszty pracy i materiałów. Łatwy montaż i dokładne dopasowanie umożliwiają osiągnięcie niezmiennie wysokiej jakości w krótszym czasie. Wdrażamy dobrze zdefiniowany proces tworzenia zestawów, który umożliwia nam dostarczanie konkurencyjnych ofert, usług i szybkich czasów realizacji prototypów i serii produkcyjnych. Ty określasz, którymi częściami sekwencji będziesz zarządzać, a które mają być przez nas zarządzane, a my odpowiednio projektujemy i rozwijamy Twoje zestawy. Zestawy kompozytów zapewniają następujące korzyści:

• Skrócenie czasu układania rdzenia w formie

• Zwiększ wagę (zmniejszona waga), wydajność kosztowa i jakościowa

• Poprawia jakość powierzchni

• Minimalizuje gospodarowanie odpadami

• Zmniejsza zapasy materiałów

 

Testowanie i kontrola jakości kompozytów

Niestety właściwości materiałów kompozytowych nie są łatwo dostępne w podręczniku. W przeciwieństwie do innych materiałów, właściwości materiałów kompozytów rozwijają się w trakcie budowy części i zależą od procesu produkcyjnego. Nasi inżynierowie dysponują obszerną bazą danych właściwości materiałów kompozytowych, a nowe materiały są stale testowane i dodawane do bazy danych. Pozwala nam to zrozumieć działanie i tryby awarii kompozytów, a tym samym poprawić wydajność produktów, zaoszczędzić czas i obniżyć koszty. Nasze możliwości obejmują badania analityczne, mechaniczne, fizyczne, elektryczne, chemiczne, optyczne, emisyjne, barierowe, ogniowe, procesowe, termiczne i akustyczne materiałów i systemów kompozytowych zgodnie ze standardowymi metodami testowymi, takimi jak ISO i ASTM. Niektóre z właściwości, które testujemy to:

• Naprężenie rozciągające

• Naprężenie ściskające

• Testy wytrzymałości na ścinanie

• Nożyce do okrążeń

• Współczynnik Poissona

• Test na zginanie

• Wytrzymałość na złamanie

• Twardość

• Odporność na pękanie

• Odporność na uszkodzenia

• Lek

• Odporność na płomień

• Wytrzymałość cieplna

• Limit temperatury

• Testy termiczne (m.in. DMA, TMA, TGA, DSC)

• Siła uderzenia

• Testy skórki

• Lepkosprężystość

• Plastyczność

• Testy analityczne i chemiczne

• Oceny mikroskopowe

• Testy w komorze o podwyższonej / obniżonej temperaturze

• Symulacja środowiskowa/klimatyzacja

• Tworzenie testów niestandardowych

Nasza wiedza ekspercka w zakresie zaawansowanego testowania kompozytów da Twojej firmie możliwość przyspieszenia i wsparcia programów rozwoju Twoich kompozytów oraz osiągnięcia solidnej jakości i wydajności Twoich materiałów, zapewniając utrzymanie i rozwój przewagi konkurencyjnej Twoich produktów i materiałów._cc781905-5cde -3194-bb3b-136bad5cf58d_

 

Oprzyrządowanie do kompozytów

AGS-Engineering oferuje kompleksową usługę projektowania oprzyrządowania oraz posiada szeroką sieć zaufanych producentów, którzy pomagają nam we wdrażaniu produkcji części kompozytowych. Pomożemy w tworzeniu wzorców do budowy formy, włamania i prototypowania. Formy do wytwarzania struktur kompozytowych mają kluczowe znaczenie dla ich najwyższej jakości. Dlatego formy i narzędzia muszą być odpowiednio zaprojektowane, aby wytrzymać potencjalnie trudne warunki procesu formowania, aby zapewnić jakość części i trwałość produkcji. Często formy do wytwarzania konstrukcji kompozytowych są same w sobie konstrukcjami kompozytowymi.

​

Wsparcie materiałowe i sprzętowe

Firma AGS-Engineering zgromadziła doświadczenie i wiedzę na temat sprzętu i surowców stosowanych w produkcji kompozytów. Rozumiemy różne metody produkcji i technologie stosowane do wytwarzania części kompozytowych. Możemy pomóc naszym klientom w wyborze i zakupie maszyn, urządzeń i sprzętu do produkcji kompozytów, materiałów eksploatacyjnych, w tym materiałów protektorowych lub tymczasowych używanych do produkcji części kompozytowych, surowców używanych w połączeniu do wytwarzania części kompozytowych, poprawy zdrowia w miejscu pracy i bezpieczeństwo, łącząc odpowiednią matrycę materiałów i poprawiając wykończenie produktów, ogólną kombinację zakładu surowcowego i sprzętu w celu wytworzenia produktów końcowych. Wybór prawidłowego procesu produkcyjnego, realizowanego w odpowiednim zakładzie, odpowiedniego sprzętu i surowców zapewnią Ci sukces.

​

Skrócona lista technologii kompozytowych, w których możemy Ci pomóc, to:

• KOMPOZYTY I CERMETY WZMOCNIONE CZĄSTECZKAMI

• KOMPOZYTY WZMACNIANE WŁÓKNAMI I WĄSY, WŁÓKNA, PRZEWODY

• KOMPOZYTY POLIMER-MATRIX I GFRP, CFRP, ARAMID, KEVLAR, NOMEX

• KOMPOZYTY METAL-MATRIX

• KOMPOZYTY CERAMICZNO-MATRYCOWE

• KOMPOZYTY WĘGLOWO-WĘGLOWE

• KOMPOZYTY HYBRYDOWE

• KOMPOZYTY STRUKTURALNE I KOMPOZYTY LAMINARNE, PŁYTY WARSTWOWE

• NANOKOMPOZYTY

 

Krótka lista technologii przetwarzania kompozytów, w których możemy Ci pomóc, to:

• FORMOWANIE KONTAKTOWE

• WOREK DO ODKURZACZA

• WOREK CIŚNIENIOWY

• AUTOKLAW

• NATRYSKIWANIE

• PULTRUZJA

• PROCES PRODUKCJI PREPREGU

• NAWIJANIE ŻARÓWKI

• ODLEWANIE ODŚRODKOWE

• KAPSUŁKOWANIE

• KIEROWANE WŁÓKNO

• KOMORA KOMOROWA

• ZAWIESINA WODNA

• PREMIKS / MIESZANKA DO FORMOWANIA

• FORMOWANIE WTRYSKOWE

• LAMINOWANIE CIĄGŁE

 

Nasza jednostka produkcyjna AGS-TECH Inc. od wielu lat zajmuje się produkcją i dostawami kompozytów dla naszych klientów. Aby dowiedzieć się więcej o naszych możliwościach produkcyjnych, zapraszamy do odwiedzenia naszego zakładu produkcyjnegohttp://www.agstech.net