KAJ SO KOMPOZITI?

Kompozitni materiali so inženirski materiali, izdelani iz dveh ali več sestavnih materialov z bistveno različnimi fizikalnimi in/ali kemijskimi lastnostmi, ki ostanejo ločeni in ločeni na makroskopski ravni znotraj končne strukture, vendar ko se združijo, postanejo kompozitni material, ki se razlikuje od sestavnih materialov. Cilj pri izdelavi kompozitnega materiala je pridobiti izdelek, ki je boljši od svojih sestavin in združuje želene lastnosti vsake sestavine. Na primer; moč, nizka teža ali nižja cena so lahko motivacija za načrtovanje in proizvodnjo kompozitnega materiala. Generične vrste kompozitov so kompoziti, ojačani z delci, kompoziti, ojačani z vlakni, vključno s kompoziti s keramično matriko/polimerno matriko/kovinsko matriko/ogljik-ogljik/hibridnimi kompoziti, strukturnimi, laminiranimi in sendvič-strukturiranimi kompoziti ter nanokompoziti. Običajne tehnike izdelave, ki se uporabljajo pri proizvodnji kompozitnih materialov, so: pultruzija, proizvodni procesi preprega, napredno polaganje vlaken, navijanje filamentov, prilagojeno polaganje vlaken, postopek polaganja s pršenjem iz steklenih vlaken, taftanje, lanksidni postopek, z-pinning. Številni kompozitni materiali so sestavljeni iz dveh faz, matrice, ki je neprekinjena in obdaja drugo fazo; in razpršeno fazo, ki je obdana z matriko.

 

PRILJUBLJENI KOMPOZITI V DANES UPORABI

Polimeri, ojačani z vlakni, znani tudi kot FRP, vključujejo les (ki obsega celulozna vlakna v matrici lignina in hemiceluloze), plastiko, ojačano z ogljikovimi vlakni ali CFRP, in plastiko, ojačano s steklom ali GRP. Če jih razvrstimo po matrici, potem obstajajo termoplastični kompoziti, termoplasti s kratkimi vlakni, termoplasti z dolgimi vlakni ali termoplasti, ojačani z dolgimi vlakni. Obstajajo številni duroplastni kompoziti, vendar napredni sistemi običajno vključujejo aramidna vlakna in ogljikova vlakna v matriko iz epoksi smole.

 

Polimerni kompoziti s spominom oblike so visoko zmogljivi kompoziti, oblikovani z uporabo ojačitve iz vlaken ali tkanine in polimerne smole s spominom oblike kot matrice. Ker je kot matrika uporabljena polimerna smola s spominom oblike, je mogoče te kompozite zlahka spremeniti v različne konfiguracije, ko so segreti nad njihovimi aktivacijskimi temperaturami, in bodo pokazali visoko trdnost in togost pri nižjih temperaturah. Prav tako jih je mogoče večkrat segreti in preoblikovati, ne da bi pri tem izgubili lastnosti materiala. Ti kompoziti so idealni za aplikacije, kot so lahke, toge strukture, ki jih je mogoče namestiti; hitra izdelava; in dinamično ojačitev.

​

Kompoziti lahko uporabljajo tudi kovinska vlakna, ki ojačujejo druge kovine, kot v kompozitih s kovinsko matriko (MMC). Magnezij se pogosto uporablja v MMC, ker ima podobne mehanske lastnosti kot epoksi. Prednost magnezija je, da se v vesolju ne razgradi. Keramični matrični kompoziti vključujejo kost (hidroksiapatit, ojačan s kolagenskimi vlakni), kermet (keramika in kovina) in beton. Kompoziti s keramično matriko so izdelani predvsem zaradi žilavosti, ne zaradi trdnosti. Organski matrični/keramični agregatni kompoziti vključujejo asfaltni beton, mastični asfalt, hibridni mastični valj, dentalni kompozit, biser in sintaktično peno. V vojaških aplikacijah se uporablja posebna vrsta kompozitnih oklepov, imenovanih oklep Chobham.

​

Poleg tega je mogoče termoplastične kompozitne materiale formulirati s posebnimi kovinskimi prahovi, kar ima za posledico materiale z gostoto od 2 g/cm³ do 11 g/cm³. Najpogostejše ime za to vrsto materiala z visoko gostoto je High Gravity Compound (HGC), čeprav se uporablja tudi zamenjava svinca. Ti materiali se lahko uporabljajo namesto tradicionalnih materialov, kot so aluminij, nerjavno jeklo, medenina, bron, baker, svinec in celo volfram, pri tehtanju, uravnoteženju (na primer spreminjanje težišča teniškega loparja), aplikacijah za zaščito pred sevanjem , dušenje vibracij. Kompoziti z visoko gostoto so ekonomsko izvedljiva možnost, kadar se nekateri materiali štejejo za nevarne in so prepovedani (kot je svinec) ali ko so dejavnik sekundarni operativni stroški (kot so strojna obdelava, končna obdelava ali premazovanje).

​

Konstruirani les vključuje različne izdelke, kot so vezane plošče, usmerjene iverne plošče, plastični lesni kompozit (reciklirana lesna vlakna v polietilenski matrici), s plastiko impregniran ali laminiran papir ali tekstil, Arborite, Formica in Micarta. Drugi izdelani laminatni kompoziti, kot je Mallite, uporabljajo osrednje jedro iz končnozrnatega balza lesa, ki je vezan na površinske obloge iz lahke zlitine ali GRP. Ti ustvarjajo lahke, a zelo toge materiale.

​

PRIMERI UPORABE KOMPOZITOV

Kljub visokim stroškom so kompozitni materiali postali priljubljeni v visoko zmogljivih izdelkih, ki morajo biti lahki, a dovolj močni, da prenesejo težke pogoje obremenitve. Primeri uporabe so letalske komponente (repi, krila, trupi, propelerji), nosilne rakete in vesoljska plovila, trupi čolnov in lobanj, okvirji koles, podlage za sončne celice, pohištvo, karoserije dirkalnih avtomobilov, ribiške palice, rezervoarji za shranjevanje, športni izdelki, kot so teniški loparji in kiji za baseball. Kompozitni materiali postajajo vse bolj priljubljeni tudi v ortopedski kirurgiji.

 

NAŠE STORITVE NA PODROČJU KOMPOZITOV

• Oblikovanje in razvoj kompozitov

• Oblikovanje in razvoj sestavljenih kompletov

• Inženiring kompozitov

• Razvoj procesov za proizvodnjo kompozitov

• Oblikovanje in razvoj orodij ter podpora

• Podpora materialov in opreme

• Testiranje in QC kompozitov

• Certificiranje

• Neodvisno, akreditirano ustvarjanje podatkov za industrijsko predložitev gradiva

• Povratni inženiring kompozitov

• Analiza napak in glavni vzrok

• Podpora pri pravdnih postopkih

• Usposabljanje

 

Oblikovalske storitve

Naši inženirji oblikovanja uporabljajo različne industrijske standardne tehnike oblikovanja od ročnih skic do popolnih realističnih 3D upodobitev, da našim strankam posredujejo koncepte sestavljenega oblikovanja. Pokrivamo vse vidike oblikovanja in nudimo: idejno zasnovo, risanje, upodabljanje, digitalizacijo in storitve optimizacije za aplikacije, izdelane iz kompozitnih materialov. Uporabljamo najnaprednejšo 2D in 3D programsko opremo za izpolnjevanje potreb naših strank. Kompozitni materiali ponujajo nove pristope k konstrukcijskemu inženirstvu. Pametno in učinkovito inženirstvo lahko dramatično poveča vrednost, ki jo kompoziti prinašajo razvoju izdelkov. Imamo strokovno znanje in izkušnje v različnih panogah in razumemo zahteve glede učinkovitosti kompozitnih izdelkov, ne glede na to, ali je potrebna strukturna, toplotna, požarna ali kozmetična učinkovitost. Zagotavljamo celoten nabor inženirskih storitev, vključno s strukturno, toplotno in procesno analizo za kompozitne strukture na podlagi geometrije, ki jo zagotovijo naše stranke ali ustvarimo mi. Sposobni smo ponuditi dizajne, ki uravnotežijo strukturno učinkovitost z enostavno izdelavo. Naši inženirji uporabljajo najsodobnejša orodja za analizo, vključno s 3D CAD, analizo kompozitov, analizo končnih elementov, simulacijo toka in lastniško programsko opremo. Imamo inženirje iz različnih okolij, ki se dopolnjujejo pri delu, kot so inženirji strojnega oblikovanja, strokovnjaki za materiale, industrijski oblikovalci. To nam omogoča, da se lotimo zahtevnega projekta in delamo vse njegove faze do nivoja in meja, ki jih določijo naše stranke.

 

Pomoč pri izdelavi

Zasnova je le en korak v procesu spravljanja izdelkov na trg. Za ohranjanje konkurenčne prednosti je treba uporabiti učinkovito proizvodnjo. Upravljamo projekte in vire, razvijamo proizvodno strategijo, zahteve glede materialov, delovna navodila in tovarniške nastavitve za posebne potrebe naših strank. Z našimi izkušnjami v proizvodnji kompozitov pri AGS-TECH Inc. (http://www.agstech.net) lahko zagotovimo praktične proizvodne rešitve. Naša procesna podpora vključuje razvoj, usposabljanje in implementacijo kompozitnih proizvodnih procesov za specifične kompozitne dele ali celotno proizvodno linijo ali obrat, ki temeljijo na kompozitnih proizvodnih metodah, kot so kontaktno oblikovanje, vakuumska infuzija in RTM-svetloba.

Razvoj kompleta

Izvedljiva možnost za nekatere stranke je razvoj kompleta. Komplet kompozitov je sestavljen iz vnaprej izrezanih delov, ki so po potrebi oblikovani in nato oštevilčeni, da se natančno prilegajo na določena mesta v kalupu. Komplet je lahko sestavljen iz vsega, od listov do 3D oblik, izdelanih s CNC rezkanjem. Načrtujemo komplete na podlagi zahtev kupcev glede teže, stroškov in kakovosti ter geometrije, proizvodnega procesa in zaporedja polaganja. Z odpravo oblikovanja in rezanja ploščatih plošč na kraju samem lahko že pripravljeni kompleti skrajšajo čas izdelave in prihranijo stroške dela in materiala. Enostavna montaža in natančno prileganje vam omogočata doseganje konstantno visoke kakovosti v krajšem času. Implementiramo natančno definiran proces kompleta, ki nam omogoča, da zagotovimo konkurenčne ponudbe, storitve in hiter čas obrabe za prototipe in proizvodne serije. Vi določite, katere dele zaporedja boste upravljali in katere dele bomo upravljali mi, mi pa oblikujemo in razvijamo vaše komplete v skladu s tem. Kompleti kompozitov zagotavljajo naslednje prednosti:

• Skrajšajte čas polaganja jedra v kalupu

• Povečajte težo (zmanjšajte težo), ceno in kakovost

• Izboljša kakovost površine

• Zmanjša ravnanje z odpadki

• Zmanjša zalogo materiala

 

Testiranje in QC kompozitov

Na žalost lastnosti kompozitnih materialov niso na voljo v priročniku. Za razliko od drugih materialov se lastnosti materiala za kompozite razvijajo med izdelavo dela in so odvisne od proizvodnega procesa. Naši inženirji imajo obsežno zbirko podatkov o lastnostih kompozitnih materialov in nove materiale nenehno testirajo in dodajajo v bazo podatkov. To nam omogoča razumevanje delovanja in načinov odpovedi kompozitov ter tako izboljša učinkovitost izdelkov ter prihrani čas in zmanjša stroške. Naše zmožnosti vključujejo analitično, mehansko, fizikalno, električno, kemično, optično preskušanje, preskušanje emisij, pregrad, požarno, procesno, toplotno in akustično preskušanje kompozitnih materialov in sistemov v skladu s standardnimi preskusnimi metodami, kot sta ISO in ASTM. Nekatere lastnosti, ki jih testiramo, so:

• Natezna napetost

• Tlačna napetost

• Preskusi strižne napetosti

• Lap Shear

• Poissonovo razmerje

• Upogibni test

• Zlomna žilavost

• Trdota

• Odpornost na razpoke

• Odpornost na poškodbe

• Zdravilo

• Odpornost proti ognju

• Odpornost na vročino

• Temperaturna omejitev

• Termični testi (kot so DMA, TMA, TGA, DSC)

• Udarna trdnost

• Peel testi

• Viskoelastičnost

• Duktilnost

• Analitični in kemijski testi

• Mikroskopske ocene

• Preskušanje komore pri povišani/znižani temperaturi

• Okoljska simulacija/kondicioniranje

• Razvoj testa po meri

Naše napredno strokovno znanje o testiranju kompozitov bo vašemu podjetju dalo priložnost, da pospeši in podpre razvojne programe vaših kompozitov ter doseže robustno kakovost in zmogljivost vaših materialov, s čimer zagotovi, da se ohrani in napreduje konkurenčna prednost vaših izdelkov in materialov._cc781905-5cde -3194-bb3b-136bad5cf58d_

 

Orodja za kompozite

AGS-Engineering ponuja celovito storitev oblikovanja orodij in ima široko mrežo zaupanja vrednih proizvajalcev, ki nam pomagajo pri izvajanju proizvodnje kompozitnih delov. Pomagamo vam lahko pri ustvarjanju glavnih vzorcev za oblikovanje konstrukcije, vlomih in izdelavi prototipov. Kalupi za izdelavo kompozitnih struktur so ključni za njihovo končno kakovost. Zato morajo biti kalupi in orodja pravilno zasnovani, da prenesejo potencialno težke pogoje procesa oblikovanja, da se zagotovi kakovost delov in dolgoživost proizvodnje. Pogosto so kalupi za izdelavo kompozitnih struktur kompozitne strukture same po sebi.

​

Podpora materialov in opreme

AGS-Engineering ima nabrane izkušnje in znanje o opremi in surovinah, ki se uporabljajo pri izdelavi kompozitov. Razumemo različne metode izdelave in tehnologije, ki se uporabljajo za izdelavo kompozitnih delov. Našim strankam lahko pomagamo pri izbiri in nakupu strojev, naprav in opreme, ki se uporabljajo v proizvodnji kompozitov, potrošnega materiala, vključno z žrtvovanimi ali začasnimi materiali, ki se uporabljajo kot pomoč pri izdelanih kompozitnih delih, surovin, ki se uporabljajo v kombinaciji za izdelavo vaših kompozitnih delov, izboljšanje zdravja vašega delovnega mesta in varnost ob kombiniranju pravilne matrike materialov in izboljšanju končne obdelave vaših izdelkov, celotni kombinaciji obratov in opreme za surovine, združene za proizvodnjo končnih izdelkov. Če izberete pravilen proizvodni proces, ki se izvaja v pravem obratu, pravilno opremo in surovine, vam bo uspelo.

​

Povzetek seznama kompozitnih tehnologij, pri katerih vam lahko pomagamo, je:

• KOMPOZITI IN KEMERETI, OJAČANI Z DELCI

• Z VLAKNI OJAČANI KOMPOZITI IN BRSI, VLAKNA, ŽICE

• KOMPOZITI POLIMERNE MATRIKE & GFRP, CFRP, ARAMID, KEVLAR, NOMEX

• KOMPOZITI KOVINSKE MATRIKE

• KERAMIČNO-MATRIČNI KOMPOZITI

• OGLJIK-OGLJIKOVI KOMPOZITI

• HIBRIDNI KOMPOZITI

• STRUKTURNI KOMPOZITI IN LAMINARNI KOMPOZITI, SENDVIČ PANELI

• NANOKOMPOZITI

 

Kratek seznam tehnologij obdelave kompozitov, pri katerih vam lahko pomagamo, je:

• KONTAKTNO OBLIKOVANJE

• VREČKA ZA VAKUM

• TLAČNA VREČKA

• AVTOKLAV

• ŠPRIŠENJE

• PULTRUZIJA

• PROIZVODNI PROCES PREPREGA

• ZAVIJANJE FILAMENTA

• CENTRIFUGALNO LITJE

• INKAPSULIRANJE

• USMERJENO VLAKNO

• PLEMNA KOMORA

• VODNA BOSTAVA

• PREMIKS / MASE ZA VLIVANJE

• BRIZGANJE

• KONTINUIRANA LAMINACIJA

 

Naša proizvodna enota AGS-TECH Inc. že vrsto let izdeluje in dobavlja kompozite našim strankam. Če želite izvedeti več o naših proizvodnih zmogljivostih, vas vabimo, da obiščete našo proizvodno stranhttp://www.agstech.net