ŠTO SU KOMPOZITI?

Kompozitni materijali su projektirani materijali izrađeni od dva ili više sastavnih materijala sa značajno različitim fizičkim i/ili kemijskim svojstvima koji ostaju odvojeni i različiti na makroskopskoj razini unutar gotove strukture, ali kada se kombiniraju postaju kompozitni materijal koji se razlikuje od sastavnih materijala. Cilj u proizvodnji kompozitnog materijala je dobiti proizvod koji je bolji od svojih sastojaka i kombinira željena svojstva svakog sastojka. Na primjer; snaga, mala težina ili niža cijena mogu biti motivacija za projektiranje i proizvodnju kompozitnog materijala. Generički tipovi kompozita su kompoziti ojačani česticama, kompoziti ojačani vlaknima uključujući kompozite keramičke matrice/polimerne matrice/metalne matrice/ugljik-ugljik/hibridne kompozite, strukturne i laminirane kompozite i kompozite sendvič strukture te nanokompozite. Uobičajene tehnike izrade koje se koriste u proizvodnji kompozitnih materijala su: pultruzija, proizvodni procesi preprega, napredno postavljanje vlakana, namotavanje filamenta, prilagođeno postavljanje vlakana, postupak postavljanja raspršivanjem staklenih vlakana, tufting, lanksidni postupak, z-pinning. Mnogi kompozitni materijali sastoje se od dvije faze, matrice, koja je kontinuirana i okružuje drugu fazu; i disperzne faze koja je okružena matriksom.

 

POPULARNI KOMPOZITI U UPOTREBI DANAS

Polimeri ojačani vlaknima, također poznati kao FRP, uključuju drvo (sadrži celulozna vlakna u matrici lignina i hemiceluloze), plastiku ojačanu ugljičnim vlaknima ili CFRP i plastiku ojačanu staklom ili GRP. Ako se klasificiraju prema matrici, onda postoje termoplastični kompoziti, termoplasti s kratkim vlaknima, termoplasti s dugim vlaknima ili termoplasti ojačani dugim vlaknima. Postoje brojni duroplastični kompoziti, ali napredni sustavi obično uključuju aramidna vlakna i karbonska vlakna u matrici epoksidne smole.

 

Polimerni kompoziti s pamćenjem oblika kompoziti su visokih performansi, formulirani korištenjem ojačanja od vlakana ili tkanine i polimerne smole s pamćenjem oblika kao matrice. Budući da se kao matrica koristi polimerna smola s pamćenjem oblika, ovim se kompozitima može lako manipulirati u različite konfiguracije kada se zagriju iznad njihovih aktivacijskih temperatura te će pokazivati visoku čvrstoću i krutost na nižim temperaturama. Također se mogu više puta zagrijavati i preoblikovati bez gubitka svojstava materijala. Ovi su kompoziti idealni za primjene kao što su lagane, krute strukture koje se mogu postaviti; brza proizvodnja; i dinamičko pojačanje.

​

Kompoziti također mogu koristiti metalna vlakna koja ojačavaju druge metale, kao u kompozitima s metalnom matricom (MMC). Magnezij se često koristi u MMC-u jer ima slična mehanička svojstva kao epoksid. Prednost magnezija je u tome što se ne razgrađuje u svemiru. Keramički matrični kompoziti uključuju kost (hidroksiapatit ojačan kolagenskim vlaknima), kermet (keramika i metal) i beton. Keramički matrični kompoziti izrađeni su prvenstveno zbog žilavosti, a ne zbog čvrstoće. Kompoziti od organske matrice/keramičkih agregata uključuju asfaltbeton, mastiks asfalt, hibridni mastiks valjak, dentalni kompozit, sedef i sintaktičku pjenu. Posebna vrsta kompozitnog oklopa, nazvana Chobham oklop, koristi se u vojnim primjenama.

​

Osim toga, termoplastični kompozitni materijali mogu se formulirati sa specifičnim metalnim prahom što rezultira materijalima s rasponom gustoće od 2 g/cm³ do 11 g/cm³. Najčešći naziv za ovu vrstu materijala visoke gustoće je High Gravity Compound (HGC), iako se također koristi i Lead Replacement. Ovi se materijali mogu koristiti umjesto tradicionalnih materijala kao što su aluminij, nehrđajući čelik, mjed, bronca, bakar, olovo, pa čak i volfram u utezivanju, balansiranju (na primjer, modificiranje težišta teniskog reketa), aplikacijama za zaštitu od zračenja , prigušivanje vibracija. Kompoziti visoke gustoće su ekonomski isplativa opcija kada se određeni materijali smatraju opasnima i zabranjeni su (kao što je olovo) ili kada su sekundarni operativni troškovi (kao što su strojna obrada, završna obrada ili premazivanje) faktor.

​

Konstruirano drvo uključuje različite proizvode kao što su šperploča, orijentirana iverna ploča, kompozit od plastičnog drva (reciklirana drvena vlakna u polietilenskoj matrici), papir ili tekstil impregnirani ili laminirani plastikom, Arborite, Formica i Micarta. Drugi izrađeni laminatni kompoziti, kao što je Mallite, koriste središnju jezgru od balza drva s krajnjim zrnama, spojenu na površinske slojeve od lake legure ili GRP. Oni stvaraju lagane, ali vrlo krute materijale.

​

PRIMJERI PRIMJENE KOMPOZITA

Unatoč visokoj cijeni, kompozitni materijali stekli su popularnost u proizvodima visokih performansi koji moraju biti lagani, ali dovoljno čvrsti da izdrže teške uvjete opterećenja. Primjeri primjene su zrakoplovne komponente (repovi, krila, trupovi, propeleri), lansirna vozila i svemirske letjelice, trupovi čamaca i lubanja, okviri bicikala, podloge za solarne panele, namještaj, karoserije trkaćih automobila, štapovi za pecanje, spremnici za skladištenje, sportska oprema kao što su teniski reketi i bejzbol palice. Kompozitni materijali također postaju sve popularniji u ortopedskoj kirurgiji.

 

NAŠE USLUGE U PODRUČJU KOMPOZITA

• Dizajn i razvoj kompozita

• Dizajn i razvoj kompozitnih kompleta

• Inženjerstvo kompozita

• Razvoj procesa za proizvodnju kompozita

• Dizajn i razvoj alata i podrška

• Materijali i podrška opremi

• Ispitivanje i kontrola kvalitete kompozita

• Certifikacija

• Neovisno, akreditirano generiranje podataka za materijalne podneske industrije

• Obrnuti inženjering kompozita

• Analiza kvarova i temeljni uzrok

• Podrška u sudskim sporovima

• Trening

 

Usluge dizajna

Naši inženjeri dizajna koriste razne industrijske standardne tehnike dizajna od ručnih skica do dovršenih realističnih 3D prikaza kako bi našim klijentima prenijeli kompozitne koncepte dizajna. Pokrivajući svaki aspekt dizajna, nudimo: idejni dizajn, izradu nacrta, renderiranje, digitalizaciju i usluge optimizacije za aplikacije izrađene od kompozitnih materijala. Koristimo najnapredniji 2D i 3D softver kako bismo zadovoljili potrebe naših kupaca. Kompozitni materijali nude nove pristupe konstrukcijskom inženjerstvu. Pametan i učinkovit inženjering može dramatično povećati vrijednost koju kompoziti donose razvoju proizvoda. Imamo stručnost u različitim industrijama i razumijemo zahtjeve izvedbe kompozitnih proizvoda, bilo da se radi o strukturnoj, toplinskoj, protupožarnoj ili kozmetičkoj izvedbi. Isporučujemo kompletan set inženjerskih usluga uključujući strukturnu, toplinsku i procesnu analizu za kompozitne strukture temeljene na geometriji koju su osigurali naši klijenti ili koju smo mi izradili. Sposobni smo ponuditi dizajne koji uravnotežuju strukturnu učinkovitost s lakoćom proizvodnje. Naši inženjeri koriste najsuvremenije alate za analizu uključujući 3D CAD, analizu kompozita, analizu konačnih elemenata, simulaciju protoka i vlasnički softver. Imamo inženjere iz različitih sredina koji se međusobno nadopunjuju, kao što su inženjeri dizajna strojarstva, stručnjaci za materijale, industrijski dizajneri. To nam omogućuje da prihvatimo zahtjevan projekt i radimo na svim njegovim fazama do razine i granica koje postavljaju naši klijenti.

 

Pomoć u proizvodnji

Dizajn je samo jedan korak u procesu plasiranja proizvoda na tržište. Za održavanje konkurentske prednosti potrebno je koristiti učinkovitu proizvodnju. Upravljamo projektima i resursima, razvijamo strategiju proizvodnje, zahtjeve za materijalima, radne upute i tvorničke postavke za specifične potrebe naših kupaca. S našim iskustvom u proizvodnji kompozita u tvrtki AGS-TECH Inc. (http://www.agstech.net) možemo osigurati praktična proizvodna rješenja. Naša procesna podrška uključuje razvoj, obuku i implementaciju procesa proizvodnje kompozita za specifične kompozitne dijelove ili cijelu proizvodnu liniju ili postrojenje na temelju metoda kompozitne proizvodnje, kao što su kontaktno kalupljenje, vakuumska infuzija i RTM-svjetlo.

Razvoj kompleta

Održiva opcija za neke kupce je razvoj opreme. Kompozitni komplet sastoji se od unaprijed izrezanih dijelova koji su oblikovani prema potrebi i zatim numerirani kako bi točno pristajali na svoja određena mjesta u kalupu. Komplet se može sastojati od svega, od listova do 3D oblika izrađenih CNC glodanjem. Dizajniramo komplete na temelju zahtjeva kupaca za težinom, cijenom i kvalitetom, kao i geometrijom, proizvodnim procesom i redoslijedom postavljanja. Eliminirajući oblikovanje i rezanje ravnih listova na licu mjesta, gotovi setovi mogu smanjiti vrijeme proizvodnje i uštedjeti troškove rada i materijala. Jednostavna montaža i točna prilagodba omogućuje vam postizanje konstantno visoke kvalitete u kraćem vremenu. Implementiramo dobro definiran proces kompleta koji nam omogućuje pružanje konkurentnih ponuda, usluga i brzog vremena isporuke za prototipove i proizvodne serije. Vi definirate kojim ćete dijelovima niza upravljati, a kojim ćemo mi upravljati, a mi prema tome dizajniramo i razvijamo vaše komplete. Kompleti kompozita pružaju sljedeće prednosti:

• Skratite vrijeme stajanja jezgre u kalupu

• Povećajte težinu (smanjena težina), cijenu i performanse kvalitete

• Poboljšava kvalitetu površine

• Smanjuje rukovanje otpadom

• Smanjuje zalihe materijala

 

Ispitivanje i kontrola kvalitete kompozita

Nažalost, svojstva kompozitnih materijala nisu lako dostupna u priručniku. Za razliku od drugih materijala, svojstva materijala za kompozite razvijaju se tijekom izrade dijela i ovise o procesu proizvodnje. Naši inženjeri imaju opsežnu bazu podataka o svojstvima kompozitnih materijala, a novi se materijali kontinuirano testiraju i dodaju u bazu podataka. To nam omogućuje da razumijemo učinkovitost i načine kvara kompozita i tako poboljšamo učinkovitost proizvoda te uštedimo vrijeme i smanjimo troškove. Naše mogućnosti uključuju analitička, mehanička, fizikalna, električna, kemijska, optička, emisija, performanse barijera, požar, procesna, toplinska i akustična ispitivanja za kompozitne materijale i sustave prema standardnim metodama ispitivanja, kao što su ISO i ASTM. Neka od svojstava koja testiramo su:

• Vlačno naprezanje

• Tlačno naprezanje

• Ispitivanje smicanja

• Lap Shear

• Poissonov omjer

• Test savijanja

• Žilavost loma

• Tvrdoća

• Otpornost na pucanje

• Otpornost na oštećenja

• Lijek

• Otpornost na plamen

• Otpornost na toplinu

• Ograničenje temperature

• Toplinski testovi (kao što su DMA, TMA, TGA, DSC)

• Udarna čvrstoća

• Peel testovi

• Viskoelastičnost

• Duktilnost

• Analitička i kemijska ispitivanja

• Mikroskopske procjene

• Ispitivanje komore s povišenom/sniženom temperaturom

• Simulacija okoliša/kondicioniranje

• Prilagođeni razvoj testa

Naša napredna stručnost u testiranju kompozita pružit će vašem poslovanju priliku da ubrza i podrži razvojne programe vaših kompozita i postigne robusnu kvalitetu i izvedbu vaših materijala, osiguravajući zadržavanje i unapređenje konkurentske prednosti vaših proizvoda i materijala._cc781905-5cde -3194-bb3b-136bad5cf58d_

 

Alati za kompozite

AGS-Engineering nudi sveobuhvatnu uslugu projektiranja alata i ima široku mrežu pouzdanih proizvođača koji nam pomažu u implementaciji proizvodnje kompozitnih dijelova. Možemo vam pomoći u stvaranju glavnih uzoraka za oblikovanje konstrukcije, provaljivanja i izrade prototipova. Kalupi za izradu kompozitnih struktura ključni su za njihovu vrhunsku kvalitetu. Stoga kalupi i alati moraju biti pravilno dizajnirani da izdrže potencijalno oštro okruženje procesa kalupljenja kako bi se osigurala kvaliteta dijelova i dugovječnost proizvodnje. Često su kalupi za izradu kompozitnih struktura sami po sebi kompozitne strukture.

​

Materijali i podrška opremi

AGS-Engineering je skupio iskustvo i znanje o opremi i sirovinama koje se koriste u izradi kompozita. Razumijemo različite metode proizvodnje i tehnologiju koja se koristi za izradu kompozitnih dijelova. Možemo pomoći našim klijentima u odabiru i kupnji strojeva, postrojenja i opreme koji se koriste u proizvodnji kompozita, potrošnog materijala uključujući žrtvene ili privremene materijale koji se koriste kao pomoć proizvedenim kompozitnim dijelovima, sirovina koje se koriste u kombinaciji za izradu vaših kompozitnih dijelova, poboljšavajući zdravlje vašeg radnog mjesta i sigurnost uz kombiniranje ispravne matrice materijala i poboljšanje završne obrade vaših proizvoda, ukupna kombinacija postrojenja za sirovine i opreme u kombinaciji za proizvodnju konačnih proizvoda. Odabirom ispravnog procesa proizvodnje, koji se provodi u ispravnom pogonu, ispravnom opremom i sirovinama, postići ćete uspjeh.

​

Sažeti popis kompozitnih tehnologija s kojima vam možemo pomoći su:

• KOMPOZITI I KERAMITI OJAČANI ČESTICAMA

• VLAKNIMA OJAČANI KOMPOZITI I WHISKERS, VLAKNA, ŽICE

• POLIMER-MATRIČNI KOMPOZITI & GFRP, CFRP, ARAMID, KEVLAR, NOMEX

• KOMPOZITI METAL-MATRICA

• KOMPOZITI KERAMIKA-MATRICA

• UGLJIK-UGLJIK KOMPOZITI

• HIBRIDNI KOMPOZITI

• STRUKTURALNI KOMPOZITI I LAMINARNI KOMPOZITI, SENDVIČ PANELI

• NANOKOMPOZITI

 

Kratak popis tehnologija obrade kompozita s kojima vam možemo pomoći su:

• KONTAKTNO LIJEVANJE

• VAKUUM VREĆICA

• TLAČNA VREĆICA

• AUTOKLAV

• SPRAY-UP

• PULTRUZIJA

• PROIZVODNI PROCES PREPREGA

• NAMOTAJ FILAMENTA

• CENTRIFUGALNO LIJEVANJE

• ENKAPSULIRANJE

• USMJERENO VLAKNO

• PLENUM KOMORA

• VODENA MULJKA

• PREMIX / MASE ZA MJEŠAVANJE

• INJEKCIJSKO PREŠTANJE

• KONTINUIRANA LAMINACIJA

 

Naša proizvodna jedinica AGS-TECH Inc. već dugi niz godina proizvodi i isporučuje kompozite našim kupcima. Kako biste saznali više o našim proizvodnim mogućnostima, pozivamo vas da posjetite naše mjesto proizvodnjehttp://www.agstech.net