top of page
Design & Development & Testing of Composites

Ekspertvejledning hvert skridt på vejen

Design & udvikling & test af kompositter

HVAD ER KOMPOSITER?

Kompositmaterialer er konstruerede materialer fremstillet af to eller flere bestanddele med væsentligt forskellige fysiske og/eller kemiske egenskaber, som forbliver adskilte og adskilte på et makroskopisk niveau i den færdige struktur, men når de kombineres, bliver de til et kompositmateriale, der er anderledes end de indgående materialer. Målet med at fremstille et kompositmateriale er at opnå et produkt, der er overlegent end dets bestanddele og kombinerer hver enkelt bestanddels ønskede egenskaber. For eksempel; styrke, lav vægt eller lavere pris kan være motivatoren bag design og fremstilling af et kompositmateriale. Generiske komposittyper er partikelforstærkede kompositter, fiberforstærkede kompositter inklusive keramisk-matrix / polymer-matrix / metal-matrix / carbon-carbon / hybrid-kompositter, strukturelle & laminerede & sandwich-strukturerede kompositter og nanokompositter. Almindelige fremstillingsteknikker, der anvendes i fremstilling af kompositmaterialer, er: Pultrusion, prepreg-produktionsprocesser, avanceret fiberplacering, filamentvikling, skræddersyet fiberplacering, glasfiberspray-oplægningsproces, tufting, lanxidproces, z-pinning. Mange kompositmaterialer består af to faser, matrixen, som er kontinuerlig og omgiver den anden fase; og den dispergerede fase, som er omgivet af matrixen.

 

POPULÆRE KOMPOSITTER I BRUG I DAG

Fiberforstærkede polymerer, også kendt som FRP'er, omfatter træ (bestående af cellulosefibre i en lignin- og hemicellulosematrix), kulfiberforstærket plast eller CFRP og glasforstærket plast eller GRP. Hvis klassificeret efter matrix, så er der termoplastiske kompositter, kortfiber termoplast, langfiber termoplast eller langfiberforstærket termoplast. Der er adskillige termohærdende kompositter, men avancerede systemer inkorporerer normalt aramidfiber og kulfiber i en epoxyharpiksmatrix.

 

Formhukommelsespolymerkompositter er højtydende kompositter, formuleret ved hjælp af fiber- eller stofforstærkning og formhukommelsespolymerharpiks som matrix. Da en polymerharpiks med formhukommelse anvendes som matrix, har disse kompositmaterialer evnen til let at blive manipuleret til forskellige konfigurationer, når de opvarmes over deres aktiveringstemperaturer og vil udvise høj styrke og stivhed ved lavere temperaturer. De kan også genopvarmes og omformes gentagne gange uden at miste deres materialeegenskaber. Disse kompositmaterialer er ideelle til applikationer som f.eks. lette, stive, udfoldelige strukturer; hurtig fremstilling; og dynamisk forstærkning.

Kompositter kan også bruge metalfibre, der forstærker andre metaller, som i metalmatrixkompositter (MMC). Magnesium bruges ofte i MMC'er, fordi det har lignende mekaniske egenskaber som epoxy. Fordelen ved magnesium er, at det ikke nedbrydes i det ydre rum. Keramiske matrixkompositter omfatter knogle (hydroxyapatit forstærket med kollagenfibre), Cermet (keramik og metal) og beton. Keramiske matrix-kompositter er bygget primært for sejhed, ikke for styrke. Organiske matrix/keramiske tilslagskompositter omfatter asfaltbeton, støbeasfalt, støberullehybrid, dentalkomposit, perlemor og syntaktisk skum. En speciel type sammensat rustning, kaldet Chobham panser, bruges i militære applikationer.

Derudover kan termoplastiske kompositmaterialer formuleres med specifikke metalpulvere, hvilket resulterer i materialer med en tæthed i området fra 2 g/cm³ til 11 g/cm³. Det mest almindelige navn for denne type højdensitetsmateriale er High Gravity Compound (HGC), selvom der også bruges Lead Replacement. Disse materialer kan bruges i stedet for traditionelle materialer såsom aluminium, rustfrit stål, messing, bronze, kobber, bly og endda wolfram i vægtning, balancering (f.eks. ændring af tyngdepunktet for en tennisketsjer), strålingsafskærmende applikationer , vibrationsdæmpning. Højdensitetskompositter er en økonomisk levedygtig mulighed, når visse materialer anses for at være farlige og er forbudte (såsom bly), eller når sekundære driftsomkostninger (såsom bearbejdning, efterbehandling eller belægning) er en faktor.

Konstrueret træ omfatter forskellige produkter såsom krydsfiner, orienteret strengplade, plasttrækomposit (genanvendt træfiber i polyethylenmatrix), plastimprægneret eller lamineret papir eller tekstiler, Arborit, Formica og Micarta. Andre konstruerede laminatkompositter, såsom Mallite, bruger en central kerne af endekornet balsatræ, bundet til overfladebeklædning af let legering eller GRP. Disse genererer materialer med lav vægt, men meget stive.

ANVENDELSESEKSEMPLER PÅ KOMPOSITTER

På trods af de høje omkostninger har kompositmaterialer vundet popularitet i højtydende produkter, der skal være lette, men alligevel stærke nok til at klare hårde belastningsforhold. Anvendelseseksempler er rumfartskomponenter (haler, vinger, flykroppe, propeller), løfteraketter og rumfartøjer, båd- og skalleskrog, cykelrammer, solpaneler, møbler, racerbilskarosserier, fiskestænger, lagertanke, sportsartikler såsom tennisketchere og baseballbat. Kompositmaterialer bliver også mere og mere populære inden for ortopædkirurgi.

 

VORES TJENESTER I KOMPOSITETS RIGE

  • Composites Design & Development

  • Design og udvikling af kompositsæt

  • Engineering af kompositter

  • Procesudvikling til kompositfremstilling

  • Værktøjsdesign & udvikling og support

  • Materialer og udstyrssupport

  • Test og QC af kompositter

  • Certificering

  • Uafhængig, akkrediteret datagenerering til industriens materialeindsendelser

  • Reverse Engineering af kompositter

  • Fejlanalyse og rodårsag

  • Støtte til retssager

  • Uddannelse

 

Designtjenester

Vores designingeniører bruger en række industristandarddesignteknikker fra håndskitser til komplette realistiske 3D-gengivelser for at formidle sammensatte designkoncepter til vores kunder. Vi dækker alle aspekter af design og tilbyder: konceptuelt design, tegning, gengivelse, digitalisering og optimeringstjenester til applikationer konstrueret af kompositmaterialer. Vi bruger den mest avancerede 2D- og 3D-software til at imødekomme vores kunders behov. Kompositmaterialer tilbyder nye tilgange til konstruktionsteknik. Smart og effektiv teknik kan dramatisk øge den værdi, som kompositter bringer til produktudvikling. Vi har ekspertise inden for forskellige industrier og forstår ydeevnekravene for kompositprodukter, uanset om det er strukturel, termisk, brandmæssig eller kosmetisk ydeevne, der er behov for. Vi leverer et komplet sæt af ingeniørtjenester, herunder strukturel, termisk og procesanalyse for kompositstrukturer baseret på geometri leveret af vores kunder eller skabt af os. Vi er i stand til at tilbyde design, der balancerer strukturel effektivitet med let fremstilling. Vores ingeniører bruger avancerede værktøjer til analyse, herunder 3D CAD, kompositanalyse, finite element-analyse, flowsimulering og proprietær software. Vi har ingeniører med forskellige baggrunde, der supplerer hinandens arbejde, såsom mekaniske designingeniører, materialespecialister, industrielle designere. Dette gør det muligt for os at løfte et udfordrende projekt og arbejde på alle faser af det til det niveau og den grænse, som vores kunder har sat.

 

Produktionshjælp

Designet er kun et trin i processen med at få produkter på markedet. Effektiv produktion skal udnyttes for at bevare en konkurrencefordel. Vi styrer projekter og ressourcer, udvikler produktionsstrategi, materialekrav, arbejdsinstruktioner og fabriksopsætning til vores kunders specifikke behov. Med vores erfaring med kompositproduktion hos AGS-TECH Inc. (http://www.agstech.net) kan vi sikre praktiske fremstillingsløsninger. Vores processupport omfatter udvikling, træning og implementering af kompositfremstillingsprocesser for specifikke kompositdele eller en hel produktionslinje eller anlæg baseret på kompositfremstillingsmetoder, såsom kontaktstøbning, vakuuminfusion og RTM-light.

Udvikling af kit

En levedygtig mulighed for nogle kunder er kitudvikling. Et kompositsæt består af færdigskårne dele, der formes efter behov og derefter nummereres, så de passer nøjagtigt ind på deres udpegede steder i formen. Sættet kan bestå af alt fra ark til 3D-former lavet med CNC-routing. Vi designer kits baseret på kundernes krav til vægt, pris og kvalitet, samt geometri, fremstillingsproces og lay-up rækkefølge. Ved at eliminere formgivningen og skæringen af flade plader på stedet kan færdige sæt reducere fremstillingstiden og spare arbejds- og materialeomkostninger. Nem montering og præcis pasform giver dig mulighed for at opnå en ensartet høj kvalitet på kortere tid. Vi implementerer en veldefineret kit-proces, der gør os i stand til at levere konkurrencedygtige tilbud, service og hurtige ekspeditionstider for prototyper og produktionskørsler. Du definerer, hvilke dele af sekvensen du skal administrere, og hvilke dele der skal administreres af os, og vi designer og udvikler dine kits derefter. Kompositsæt giver følgende fordele:

  • Forkort oplægningstiden for kernen i formen

  • Boostvægt (reduceret vægt), pris og kvalitetsydelse

  • Forbedrer overfladekvaliteten

  • Minimerer affaldshåndtering

  • Reducerer materialebeholdning

 

Test og QC af kompositter

Desværre er kompositmaterialers egenskaber ikke umiddelbart tilgængelige i en håndbog. I modsætning til andre materialer udvikles materialeegenskaber for kompositter, efterhånden som delen bliver konstrueret og afhænger af fremstillingsprocessen. Vores ingeniører har en omfattende database over kompositmaterialers egenskaber, og nye materialer bliver løbende testet og tilføjet til databasen. Dette gør os i stand til at forstå ydelses- og fejltilstande for kompositter og dermed forbedre produkternes ydeevne og spare tid og reducere omkostningerne. Vores evner omfatter analytiske, mekaniske, fysiske, elektriske, kemiske, optiske, emissioner, barriereydelse, brand-, proces-, termisk og akustisk test af kompositmaterialer og systemer i henhold til standardtestmetoder, såsom ISO og ASTM. Nogle af de egenskaber, vi tester, er:

  • Trækspænding

  • Kompressiv stress

  • Shear Stress Tests

  • Skødeskæring

  • Poissons forhold

  • Bøjningstest

  • Brudsejhed

  • Hårdhed

  • Modstand mod revnedannelse

  • Skademodstand

  • Helbrede

  • Flammemodstand

  • Varmemodstand

  • Temperaturgrænse

  • Termiske tests (såsom DMA, TMA, TGA, DSC)

  • Slagstyrke

  • Peel tests

  • Viskoelasticitet

  • Duktilitet

  • Analytiske og kemiske tests

  • Mikroskopiske vurderinger

  • Kammertest for forhøjet/reduceret temperatur

  • Miljøsimulering/konditionering

  • Tilpasset testudvikling

Vores avancerede komposittestekspertise vil give din virksomhed mulighed for at fremskynde og understøtte dine kompositmaterialers udviklingsprogrammer og opnå en robust kvalitet og ydeevne af dine materialer, hvilket sikrer, at dine produkters og materialers konkurrencefordel bevares og avanceres._cc781905-5cde -3194-bb3b-136bad5cf58d_

 

Værktøj til kompositter

AGS-Engineering tilbyder en omfattende værktøjsdesignservice og har et bredt netværk af velbetroede producenter, der hjælper os med at implementere produktion af kompositdele. Vi kan hjælpe med at skabe mastermønstre til formkonstruktion, indbrud og prototyping. Forme til fremstilling af kompositstrukturer er afgørende for deres ultimative kvalitet. Derfor skal formene og værktøjerne designes korrekt til at modstå det potentielt barske miljø i støbeprocessen for at sikre delkvalitet og produktionslevetid. Ofte er formene til fremstilling af kompositstrukturer sammensatte strukturer i deres egen ret.

Materialer og udstyrssupport

AGS-Engineering har oparbejdet erfaring og viden om udstyr og råmaterialer, der anvendes i kompositfremstilling. Vi forstår forskellige fremstillingsmetoder og teknologi, der bruges til at fremstille kompositdele. Vi kan hjælpe vores kunder med at udvælge og købe maskiner, anlæg og udstyr, der bruges i kompositfremstilling, forbrugsmaterialer, herunder offermaterialer eller midlertidige materialer, der bruges til at hjælpe fremstillede kompositdele, råmaterialer brugt i kombination til at fremstille dine kompositdele, hvilket forbedrer din arbejdsplads sundhed og sikkerhed, mens du kombinerer den korrekte matrix af materialer og forbedrer dine produkters finish, den overordnede kombination af råmaterialeanlæg og udstyr kombineret for at producere de endelige produkter. At vælge den korrekte fremstillingsproces, udført på det korrekte anlæg, korrekt udstyr og råmaterialer vil få dig til at lykkes.

En opsummeret liste over de sammensatte teknologier, vi kan hjælpe dig med, er:

  • PARTIKEL-FORSTERKTE KOMPOSITTER & CERMETER

  • FIBERFORSTÆRKET KOMPOSIT & WRISK, FIBER, TRÅDE

  • POLYMER-MATRIX-KOMPOSITTER & GFRP, CFRP, ARAMID, KEVLAR, NOMEX

  • METAL-MATRIX KOMPOSITTER

  • KERAMISK-MATRIX-KOMPOSITTER

  • KUL-KUL-KOMPOSITTER

  • HYBRIDE KOMPOSITTER

  • STRUKTURKOMPOSITTER & LAMINÆRE KOMPOSITTER, SANDWICH-PANELER

  • NANOKOMPOSITTER

 

En kort liste over kompositbehandlingsteknologier, vi kan hjælpe dig med, er:

  • KONTAKT STØBNING

  • VAKUUMPOSE

  • TRYKPOSE

  • AUTOKLAVE

  • SPRAY-UP

  • PULTRUSION

  • PREPREG PRODUKTIONSPROCES

  • FILAMENTVIKLING

  • CENTRIFUGAL STØBNING

  • INDKAPSLING

  • REVISERET FIBER

  • PLENUMKAMMER

  • VAND GYLLE

  • PREMIX / STØBEMOL

  • SPRØJTESTØBNING

  • KONTINUERLIG LAMINERING

 

Vores produktionsenhed AGS-TECH Inc. har fremstillet og leveret kompositter til vores kunder i mange år. For at finde ud af mere om vores fremstillingsmuligheder, inviterer vi dig til at besøge vores produktionsstedhttp://www.agstech.net

bottom of page