top of page
Design & Development & Testing of Composites

Ekspertveiledning hvert trinn på veien

Design og utvikling og testing av kompositter

HVA ER KOMPOSITTER?

Komposittmaterialer er konstruerte materialer laget av to eller flere bestanddeler med vesentlig forskjellige fysiske og/eller kjemiske egenskaper som forblir atskilte og forskjellige på et makroskopisk nivå i den ferdige strukturen, men når de kombineres, blir de et komposittmateriale som er annerledes enn de inngående materialene. Målet med å produsere et komposittmateriale er å oppnå et produkt som er overlegent enn dets bestanddeler og kombinerer hver komponents ønskede egenskaper. For eksempel; styrke, lav vekt eller lavere pris kan være motivasjonen bak design og produksjon av et komposittmateriale. Generiske typer kompositter er partikkelforsterkede kompositter, fiberarmerte kompositter inkludert keramisk-matrise / polymer-matrise / metall-matrise / karbon-karbon / hybrid kompositter, strukturelle og laminerte og sandwich-strukturerte kompositter og nanokompositter. Vanlige fabrikasjonsteknikker som brukes i komposittmaterialeproduksjon er: Pultrusion, prepreg-produksjonsprosesser, avansert fiberplassering, filamentvikling, skreddersydd fiberplassering, glassfibersprayoppleggingsprosess, tufting, lanxide-prosess, z-pinning. Mange komposittmaterialer består av to faser, matrisen, som er kontinuerlig og omgir den andre fasen; og den dispergerte fasen som er omgitt av matrisen.

 

POPULÆRE KOMPOSITTER I BRUK I DAG

Fiberforsterkede polymerer, også kjent som FRP-er, inkluderer tre (som omfatter cellulosefibre i en lignin- og hemicellulosematrise), karbonfiberforsterket plast eller CFRP, og glassforsterket plast eller GRP. Hvis klassifisert etter matrise, er det termoplastiske kompositter, kortfiber termoplast, langfiber termoplast eller langfiberforsterket termoplast. Det er mange herdede kompositter, men avanserte systemer inkluderer vanligvis aramidfiber og karbonfiber i en epoksyharpiksmatrise.

 

Formminnepolymerkompositter er høyytelseskompositter, formulert med fiber- eller stoffforsterkning og formminnepolymerharpiks som matrise. Siden en polymerharpiks med formminne brukes som matriks, har disse komposittene evnen til å enkelt manipuleres til forskjellige konfigurasjoner når de varmes opp over deres aktiveringstemperaturer og vil vise høy styrke og stivhet ved lavere temperaturer. De kan også gjenoppvarmes og omformes gjentatte ganger uten å miste sine materialegenskaper. Disse komposittene er ideelle for bruksområder som lette, stive, utplasserbare strukturer; rask produksjon; og dynamisk forsterkning.

Kompositter kan også bruke metallfibre som forsterker andre metaller, som i metallmatrisekompositter (MMC). Magnesium brukes ofte i MMC-er fordi det har lignende mekaniske egenskaper som epoksy. Fordelen med magnesium er at det ikke brytes ned i verdensrommet. Keramiske matrisekompositter inkluderer bein (hydroksyapatitt forsterket med kollagenfibre), Cermet (keramikk og metall) og betong. Keramiske matrisekompositter er først og fremst bygget for seighet, ikke for styrke. Organiske matrise/keramiske tilslagskompositter inkluderer asfaltbetong, støpeasfalt, mastikkrullehybrid, dentalkompositt, perlemor og syntaktisk skum. En spesiell type komposittrustning, kalt Chobham-rustning, brukes i militære applikasjoner.

I tillegg kan termoplastiske komposittmaterialer formuleres med spesifikke metallpulvere som resulterer i materialer med en tetthet fra 2 g/cm³ til 11 g/cm³. Det vanligste navnet på denne typen materialer med høy tetthet er High Gravity Compound (HGC), selv om blyerstatning også brukes. Disse materialene kan brukes i stedet for tradisjonelle materialer som aluminium, rustfritt stål, messing, bronse, kobber, bly og til og med wolfram i vekting, balansering (for eksempel modifisering av tyngdepunktet til en tennisracket), strålingsskjermingsapplikasjoner , vibrasjonsdempende. Høydensitetskompositter er et økonomisk levedyktig alternativ når visse materialer anses som farlige og er forbudt (som bly) eller når sekundære driftskostnader (som maskinering, etterbehandling eller belegg) er en faktor.

Konstruert tre omfatter forskjellige produkter som kryssfiner, orientert strandplate, plasttrekompositt (resirkulert trefiber i polyetylenmatrise), plastimpregnert eller laminert papir eller tekstiler, Arborite, Formica og Micarta. Andre konstruerte laminatkompositter, som Mallite, bruker en sentral kjerne av endekornet balsatre, festet til overflateskinn av lettlegering eller GRP. Disse genererer lav vekt, men svært stive materialer.

BRUKSEKSEMPLER PÅ KOMPOSITTER

Til tross for de høye kostnadene, har komposittmaterialer vunnet popularitet i høyytelsesprodukter som må være lette, men likevel sterke nok til å tåle tøffe belastningsforhold. Brukseksempler er luftfartskomponenter (haler, vinger, flykropper, propeller), utskytningskjøretøyer og romfartøyer, båt- og hodeskrog, sykkelrammer, solcellepanelsubstrater, møbler, racerbilkarosserier, fiskestenger, lagertanker, sportsutstyr som tennisracketer og baseballkøller. Komposittmaterialer blir også mer og mer populært innen ortopedisk kirurgi.

 

VÅRE TJENESTER INNEN KOMPOSITTER

  • Komposittdesign og utvikling

  • Design og utvikling av komposittsett

  • Engineering of Composites

  • Prosessutvikling for komposittproduksjon

  • Verktøydesign og utvikling og støtte

  • Materialer og utstyrsstøtte

  • Testing og kvalitetskontroll av kompositter

  • Sertifisering

  • Uavhengig, akkreditert datagenerering for innsending av industrimateriell

  • Omvendt utvikling av kompositter

  • Feilanalyse og rotårsak

  • Støtte for rettssaker

  • Opplæring

 

Designtjenester

Våre designingeniører bruker en rekke industristandarddesignteknikker fra håndskisser til komplette realistiske 3D-gjengivelser for å formidle komposittdesignkonsepter til våre kunder. Dekker alle aspekter av design, tilbyr vi: konseptuell design, tegning, gjengivelse, digitalisering og optimaliseringstjenester for applikasjoner laget av komposittmaterialer. Vi bruker den mest avanserte 2D- og 3D-programvaren for å møte våre kunders behov. Komposittmaterialer tilbyr nye tilnærminger til konstruksjonsteknikk. Smart og effektiv prosjektering kan dramatisk øke verdien som kompositter tilfører produktutvikling. Vi har ekspertise innen ulike bransjer og forstår ytelseskravene til komposittprodukter, enten det er strukturell, termisk, brann- eller kosmetisk ytelse som er nødvendig. Vi leverer et komplett sett med ingeniørtjenester inkludert strukturell, termisk og prosessanalyse for komposittstrukturer basert på geometri levert av våre kunder eller laget av oss. Vi er i stand til å tilby design som balanserer strukturell effektivitet med enkel produksjon. Våre ingeniører bruker toppmoderne verktøy for analyse, inkludert 3D CAD, komposittanalyse, finite element-analyse, flytsimulering og proprietær programvare. Vi har ingeniører med forskjellig bakgrunn som utfyller hverandres arbeid som mekaniske designingeniører, materialspesialister, industridesignere. Dette gjør det mulig for oss å påta oss et utfordrende prosjekt og jobbe med alle faser av det til nivået og grensen satt av våre kunder.

 

Produksjonshjelp

Designet er bare ett trinn i prosessen med å få produkter på markedet. Effektiv produksjon må brukes for å opprettholde et konkurransefortrinn. Vi administrerer prosjekter og ressurser, utvikler produksjonsstrategi, materialkrav, arbeidsinstruksjoner og fabrikkoppsett for våre kunders spesifikke behov. Med vår komposittproduksjonserfaring hos AGS-TECH Inc. (http://www.agstech.net) kan vi sikre praktiske produksjonsløsninger. Vår prosessstøtte inkluderer utvikling, opplæring og implementering av komposittproduksjonsprosesser for spesifikke komposittdeler eller en hel produksjonslinje eller anlegg basert på komposittproduksjonsmetoder, som kontaktstøping, vakuuminfusjon og RTM-light.

Utvikling av sett

Et levedyktig alternativ for noen kunder er kitutvikling. Et komposittsett består av ferdigkuttede deler som formes etter behov og deretter nummereres slik at de passer nøyaktig til de angitte stedene i formen. Settet kan bestå av alt fra ark til 3D-former laget med CNC-ruting. Vi designer sett basert på kundens krav til vekt, kostnad og kvalitet, samt geometri, produksjonsprosess og oppleggssekvens. Ved å eliminere forming og kutting av flate ark på stedet, kan ferdige sett redusere produksjonstiden og spare arbeid og materialkostnader. Enkel montering og nøyaktig passform gjør at du kan oppnå en jevn høy kvalitet på kortere tid. Vi implementerer en veldefinert kitprosess som gjør oss i stand til å tilby konkurransedyktige tilbud, service og raske behandlingstider for prototyper og produksjonskjøringer. Du definerer hvilke deler av sekvensen du skal administrere og hvilke deler som skal administreres av oss, og vi designer og utvikler settene dine deretter. Sett med kompositter gir følgende fordeler:

  • Forkort leggetiden til kjernen i formen

  • Øk vekt (redusert vekt), kostnad og kvalitetsytelse

  • Forbedrer overflatekvaliteten

  • Minimerer avfallshåndtering

  • Reduserer materiallager

 

Testing og kvalitetskontroll av kompositter

Dessverre er komposittmaterialeegenskaper ikke lett tilgjengelige i en håndbok. I motsetning til andre materialer, utvikles materialegenskaper for kompositter etter hvert som delen blir konstruert og avhenger av produksjonsprosessen. Våre ingeniører har en omfattende database med egenskaper for komposittmaterialer, og nye materialer blir kontinuerlig testet og lagt til databasen. Dette gjør oss i stand til å forstå ytelsen og feilmodusene til kompositter og dermed forbedre ytelsen til produktene og spare tid og redusere kostnadene. Våre evner inkluderer analytisk, mekanisk, fysisk, elektrisk, kjemisk, optisk, utslipp, barriereytelse, brann, prosess, termisk og akustisk testing for komposittmaterialer og systemer i henhold til standard testmetoder, som ISO og ASTM. Noen av egenskapene vi tester er:

  • Strekkspenning

  • Komprimerende stress

  • Skjærbelastningstester

  • Rundeskjær

  • Poissons forhold

  • Bøyetest

  • Brudd seighet

  • Hardhet

  • Motstand mot sprekker

  • Skademotstand

  • Kurere

  • Flammemotstand

  • Varme motstand

  • Temperaturgrense

  • Termiske tester (som DMA, TMA, TGA, DSC)

  • Slagstyrke

  • Peel tester

  • Viskoelastisitet

  • Duktilitet

  • Analytiske og kjemiske tester

  • Mikroskopiske evalueringer

  • Kammertesting med forhøyet/redusert temperatur

  • Miljøsimulering / kondisjonering

  • Tilpasset testutvikling

Vår avanserte kompositttestingsekspertise vil gi virksomheten din muligheten til å fremskynde og støtte komposittenes utviklingsprogrammer og å oppnå en robust kvalitet og ytelse på materialene dine, noe som sikrer at konkurransefortrinnet til produktene og materialene dine beholdes og er avanserte._cc781905-5cde -3194-bb3b-136bad5cf58d_

 

Verktøy for kompositter

AGS-Engineering tilbyr en omfattende verktøydesigntjeneste og har et bredt nettverk av pålitelige produsenter som hjelper oss med å implementere produksjon av komposittdeler. Vi kan bistå med å lage mastermønstre for støpekonstruksjon, innbrudd og prototyping. Støpeformer for å lage komposittstrukturer er avgjørende for deres ultimate kvalitet. Derfor må formene og verktøyene utformes riktig for å motstå det potensielt tøffe miljøet i støpeprosessen for å sikre delkvalitet og produksjonslengde. Ofte er formene for fremstilling av komposittstrukturer komposittstrukturer i seg selv.

Materialer og utstyrsstøtte

AGS-Engineering har samlet erfaring og kunnskap om utstyr og råvarer som brukes i komposittfabrikasjon. Vi forstår ulike produksjonsmetoder og teknologi som brukes til å lage komposittdeler. Vi kan hjelpe våre kunder med å velge og kjøpe maskineri, anlegg og utstyr som brukes i komposittproduksjon, forbruksvarer inkludert offermaterialer eller midlertidige materialer som brukes til hjelp av produserte komposittdeler, råmaterialer brukt i kombinasjon for å fremstille komposittdeler, forbedre helsen din på arbeidsplassen din og sikkerhet mens du kombinerer den riktige matrisen av materialer og forbedrer produktenes finish, den samlede kombinasjonen av råvareanlegg og utstyr kombinert for å produsere de endelige produktene. Å velge riktig produksjonsprosess, utført på riktig anlegg, riktig utstyr og råvarer vil gjøre at du lykkes.

En oppsummert liste over de sammensatte teknologiene vi kan hjelpe deg med er:

  • Partikkelforsterkede KOMPOSITTER OG KERMETER

  • FIBERFORSTERKTE KOMPOSITTER OG WHISKERS, FIBRER, LEDNINGER

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

  • METALL-MATRIKS KOMPOSITTER

  • KERAMIKK-MATRIKS KOMPOSITTER

  • KARBON-KARBON KOMPOSITTER

  • HYBRID KOMPOSITTER

  • STRUKTURELLE KOMPOSITTER OG LAMINÆRE KOMPOSITTER, SANDWICHPANELER

  • NANOKOMPOSITTER

 

En kort liste over komposittbehandlingsteknologier vi kan hjelpe deg med er:

  • KONTAKT STØPING

  • VAKUUMPOSE

  • TRYKKPOSE

  • AUTOKLAVE

  • SPRAY-UP

  • PULTRUSJON

  • PREPREG PRODUKSJONSPROSESS

  • FILAMENTVIKLING

  • SENTRIFUGAL STØPING

  • INNKAPSLING

  • REVISERT FIBER

  • PLENUMKAMMER

  • VANNSLURRY

  • PREMIKS / STØPEMIDDEL

  • SPRØYTESTØPING

  • KONTINUERLIG LAMINERING

 

Vår produksjonsenhet AGS-TECH Inc. har produsert og levert kompositter til våre kunder i mange år. For å finne ut mer om våre produksjonsmuligheter, inviterer vi deg til å besøke vår produksjonssidehttp://www.agstech.net

bottom of page