Anggota IACMI di CAMX 2019. Sumber | IACMI
Sejak diluncurkan pada tahun 2015, Institute for Advanced Composites Manufacturing Innovation (IACMI — The Composites Institute, Knoxville, Tenn., AS) telah membangun jaringan industri, institusi akademik, dan pemerintah federal, negara bagian, dan lokal yang bekerja sama untuk meningkatkan energi dan keamanan ekonomi Amerika Serikat melalui pengembangan teknologi komposit. Konsorsium ini mencakup lebih dari 160 anggota di 31 negara bagian, lebih dari 130 perusahaan dan 17 lembaga akademik. Diluncurkan sebagai Institut Inovasi AS Manufaktur kelima dan didukung oleh Kantor Manufaktur Tingkat Lanjut Departemen Energi AS, IACMI telah membuktikan kemampuannya selama lima tahun terakhir untuk mempercepat pengembangan komposit canggih di lima bidang teknologi:
Pada peluncuran Institut, area ini diidentifikasi sebagai area di mana manufaktur komposit yang lebih hemat biaya, material, dan energi dapat berdampak signifikan. Sejak itu, komunitas komposit dalam IACMI telah berkembang untuk mendukung perluasan pasar seperti infrastruktur, pertahanan, dan transportasi untuk meningkatkan kebutuhan keamanan AS.
Pada tahun 2016, IACMI memimpin pengembangan peta jalan untuk memandu kemajuan dan komersialisasi komposit hemat energi berbiaya rendah dalam lima bidang teknologi. Dikembangkan dengan keterlibatan dari pemangku kepentingan industri, peta jalan tersebut mengidentifikasi R&D yang menjanjikan yang diperlukan untuk mengurangi risiko penerapan teknologi dan mengembangkan rantai pasokan yang kuat untuk industri komposit canggih. Secara khusus, peta jalan tersebut menguraikan lebih dari 200 jalur teknologi untuk mencapai tujuan teknis yang dinyatakan oleh IACMI, yaitu pengurangan 25% dalam biaya polimer yang diperkuat serat karbon (CFRP), pengurangan 50% dalam energi yang terkandung dalam CFRP, dan 80% kemampuan daur ulang atau penggunaan kembali menjadi produk yang bermanfaat.
Selama lima tahun terakhir, peta jalan telah memberikan katalis bagi IACMI dan anggotanya untuk meluncurkan upaya demonstrasi teknologi kolaboratif. Lebih dari $70 juta telah diinvestasikan di lebih dari 50 proyek R&D yang dipimpin industri, dengan partisipasi dari 90 perusahaan anggota. Proyek-proyek yang didanai ini sejalan dengan kegiatan prioritas tertinggi peta jalan untuk memenuhi kebutuhan anggota IACMI dan membuat kemajuan nyata menuju target teknisnya. Saat tahun 2020 dimulai, kami merefleksikan contoh proyek terbaru di seluruh area teknologi kami.
Mengomposit bahan dan proses: Resin dan perekat yang cepat kering dapat membantu produsen mengurangi waktu siklus yang diperlukan untuk mencapai produksi suku cadang komposit volume tinggi. Selain itu, produk yang dibuat dari serat karbon diskontinyu yang dipulihkan membutuhkan sebagian kecil dari energi yang dibutuhkan untuk menghasilkan bahan perawan dengan hanya sedikit pengurangan sifat mekanik. Ashland Performance Materials (Columbus, Ohio) dan mitranya mendemonstrasikan bagian dalam kap otomotif cetakan kompresi baru menggunakan prepreg vinil ester bebas pengencer yang mengurangi biaya produksi sebesar 22%, mengurangi energi yang terkandung sebesar 33%, stabilitas umur simpan yang lebih lama, menghilangkan kebutuhan akan penyimpanan berpendingin, secara signifikan meningkatkan kekuatan antarmuka serat resin, dan memungkinkan peluang daur ulang dan penggunaan kembali untuk memo prepreg. Asosiasi Produsen Komposit Amerika (ACMA, Arlington, Va.) dan mitra proyek, Continental Structural Plastics (CSP, Auburn Hills, Mich.), CHZ Technologies (Austintown, Ohio), A. Schulman (Fairlawn, Ohio) Oak Ridge National Laboratory (ORNL, Knoxville, Tenn.), juga mengembangkan metode pirolisis panas rendah yang dapat diskalakan untuk memulihkan material berharga dari limbah komposit aliran khusus atau campuran.
Pemodelan dan simulasi: Alat pemodelan dan simulasi membantu desainer memprediksi perilaku struktural, mengurangi langkah produksi, mengoptimalkan desain, dan mengelola pengujian produk dan pengembangan prototipe untuk produk komposit. Composite Virtual Factory HUB (cvfHUB) milik IACMI sendiri menyediakan akses berbasis web yang aman ke alat simulasi komersial untuk memecahkan masalah desain, manufaktur, dan kinerja material komposit. DuPont (Troy, Mich.), Fibrtec (Atlanta, Texas), dan Purdue University (West Lafayette, Ind.) menggunakan alat pemodelan prediktif untuk mendemonstrasikan bagaimana serat karbon fleksibel/bahan derek komposit poliamida Fibrtec dan Rapid Fabric Formation (RFF) dari Fibrtec ) teknologi pemrosesan dapat mengurangi biaya dan limbah serat karbon hingga 30% dan mewujudkan energi hingga 40%.
Kendaraan: Komposit yang diperkuat serat membantu pembuat mobil memaksimalkan peluang pengurangan massa kendaraan, tetapi penerapannya dibatasi oleh biaya tinggi, waktu produksi yang lama, kemampuan penyambungan yang tidak dapat diandalkan, kemampuan daur ulang yang rendah, dan rantai pasokan yang kurang berkembang. Teknologi pencetakan komposit yang sangat otomatis untuk intermediet komposit bentuk hampir bersih dapat meningkatkan fleksibilitas desain sekaligus mengurangi waktu siklus dan pemborosan manufaktur. Toray Composites (Tacoma, Wash.) bermitra dengan pakar rantai pasokan prepreg untuk mengembangkan dan mengoptimalkan teknologi pencetakan prepreg serat karbon cepat yang mengurangi biaya komponen otomotif yang ditargetkan sebesar 15%. Sementara itu, Ford (Dearborn, Mich.) dengan DowAksa (Marietta, Ga.), Dow Chemical (Midland, Mich.), ORNL, Michigan State University (Lansing, Mich.), University of Tennessee (Knoxville, Tenn.) dan Purdue Universitas mengembangkan sistem resin epoksi baru serta senyawa cetakan lembaran serat karbon (SMC) cincang yang cocok untuk produksi volume tinggi lebih dari 100.000 suku cadang otomotif per tahun.
Penyimpanan gas terkompresi (CGS) :Material komposit dapat membantu memenuhi permintaan yang terus meningkat untuk tangki gas alam terkompresi — dan akhirnya, tangki penyimpanan hidrogen — sebagai alternatif rendah emisi untuk bensin dan solar. Tangki CGS komposit berbasis termoplastik dapat meningkatkan karakteristik daur ulang akhir masa pakai, sementara strategi otomatisasi dapat memungkinkan produksi berbiaya rendah dan bervolume tinggi untuk diterapkan oleh produsen otomotif. DuPont dengan Steelhead Composites LLC (Goldon, Colo.), Composite Prototyping Center (CPC, Plainview, NY) dan University of Dayton Research Institute (UDRI, Dayton, Ohio) merancang proses fabrikasi baru dan sistem resin berbasis termoplastik yang mengurangi komponen berat, meningkatkan kemampuan daur ulang, meningkatkan ketahanan terhadap kerusakan, dan menurunkan biaya produksi hingga 20%.
Turbin angin :Meskipun bilah turbin angin yang lebih ringan dan lebih panjang diperlukan untuk meningkatkan efisiensi dan kapasitas pembangkit listrik, teknologi komposit saat ini untuk memproduksi bilah ini memakan waktu lama untuk diproduksi, secara ekonomis menantang untuk didaur ulang, dan semakin sulit untuk diangkut dari pabrik ke lapangan. TPI Composites (Scottsdale, Arizona), Arkema Inc. (Raja Prusia, Pa.), Johns Manville (Denver, Colorado), Huntsman Polyurethanes (Auburn Hills, Mich.), Strongwell (Bristol, Va.), DowAksa USA , Chomarat Amerika Utara (Williamston, SC), Composites One (Arlington Heights, Ill.), SikaAxson (sekarang Sika Advanced Resins, Madison Heights, Mich.), Creative Foam (Fenton, Mich.) dan Chem-Trend (Howell, Mich. .) berhasil mendemonstrasikan bilah turbin angin 9 meter skala penuh dan memperkenalkan proses pencetakan transfer resin (VARTM) baru yang dibantu vakum untuk komposit termoplastik yang mengurangi biaya produksi dan meningkatkan kemampuan daur ulang dibandingkan dengan komposit berbasis termoset. Selain itu, Arkema dan mitra termasuk Electric Glass Fiber America LLC (Shelby, NC), SAERTEX USA LLC (Huntersville, NC), General Electric Co. (Boston, Mass.), TPI Composites Inc., University of Tennessee, National Renewable Energy Laboratory (NREL, Goldon, Colo.) dan Colorado School of Mines (Golden) mengembangkan metode pengelasan termal non-perekat baru untuk komposit termoplastik yang mengurangi cacat manufaktur dibandingkan dengan metode ikatan perekat dan meletakkan dasar sebagai solusi potensial untuk - lokasi perakitan bilah turbin angin yang lebih panjang.
Ini dan proyek kolaboratif IACMI lainnya mendorong komersialisasi; lebih dari 10 produk baru sekarang tersedia secara komersial karena hasil kolaborasi IACMI, dan termasuk pengurangan biaya melalui pengawetan cepat, umur panjang produk yang diperpanjang, dan teknologi manufaktur yang efisien.
Selain proyek kolaboratif, salah satu pembeda utama IACMI adalah lingkungan siap produksi untuk inovasi, yang berlokasi strategis di seluruh negeri. Misalnya, Scale-Up Research Facility (SURF) IACMI, yang berlokasi di Detroit, Michigan, menawarkan lebih dari 50.000 kaki persegi ruang kolaborasi, peralatan manufaktur komposit skala produksi, dan ruang persiapan analitis dan material. SURF adalah satu-satunya fasilitas manufaktur komposit skala produksi percontohan nasional yang terbuka untuk mitra industri, pemerintah, dan akademis.
Laboratorium Komposit di University of Dayton Research Institute (UDRI) di Ohio menampilkan sel kerja manufaktur skala penuh dan inkubasi bisnis kecil. UDRI telah bermitra dengan lebih dari 20 anggota IACMI yang berbasis di Ohio untuk memajukan prepreg prepreg dan bahan senyawa cetakan lembaran cepat, resin vinil ester, perkakas yang diproduksi aditif untuk aerostruktur komposit besar, teknologi produksi nanotube karbon dan banyak lagi.
Bekerja sama dengan kemampuan desain, analisis, dan validasi struktural NREL, Fasilitas Teknologi Manufaktur dan Pendidikan Komposit (CoMET) menyediakan fasilitas seluas 10.000 kaki persegi di Colorado. Di CoMET, mitra industri dan peneliti universitas dapat merancang, membuat prototipe, menguji, dan memproduksi material dan komponen bilah turbin angin skala megawatt, termasuk tutup tiang serat karbon pultruded, ukuran fiberglass khusus, dan resin termoplastik baru.
Akhirnya, dalam kemitraan dengan Universitas Purdue, Institut Manufaktur Indiana baru-baru ini membuka Pusat Manufaktur dan Simulasi Komposit yang baru. Pusat ini berfungsi sebagai tempat uji coba bagi mitra negara bagiannya untuk memanfaatkan teknologi Industri 4.0 generasi berikutnya dan mengembangkan alat simulasi komprehensif untuk memodelkan struktur komposit mulai dari manufaktur hingga siklus produk akhir masa pakai.
Selain melakukan R&D, IACMI bekerja untuk memperkuat tenaga kerja manufaktur komposit canggih. Sejak awal, IACMI telah:
Kolom ini adalah yang pertama dalam rangkaian yang menyoroti karya IACMI dan mitranya. Kami di IACMI berkomitmen untuk masa depan manufaktur komposit canggih dan secara aktif mengkatalisasi upaya industri untuk mengembangkan rantai pasokan yang kuat, mengurangi risiko teknis bagi produsen, dan mendorong tenaga kerja komposit generasi berikutnya. Tetapi kesuksesan kami bergantung pada partisipasi komunitas manufaktur komposit, serta aliran proyek yang berkelanjutan untuk memberi makan saluran inovasi. Pelajari lebih lanjut tentang bergabung dengan kami di iacmi.org.
Uday Vaidya menjabat sebagai Direktur Fibers and Composites Manufacturing Facility (FCMF) Universitas Tennessee, Chief Technology Officer IACMI, dan merupakan Ketua Gubernur Laboratorium Nasional Universitas Tennessee-Oak Ridge dalam Manufaktur Komposit Lanjutan. Vaidya adalah ahli dalam pembuatan dan pengembangan produk dengan komposit polimer yang diperkuat serat. Vaidya menjabat sebagai Pemimpin Redaksi untuk jurnal Komposit B:Teknik Elsevier. Dia melibatkan berbagai mahasiswa sarjana dan pascasarjana dalam pembelajaran berdasarkan pengalaman dengan teknologi komposit.
Pembuluh darah
Digitalisasi memengaruhi hampir semua bidang kehidupan kita, termasuk cara kita memproduksi produk. Perusahaan di industri mulai dari telekomunikasi dan pertanian hingga perhotelan dan militer/pertahanan memanfaatkan Industri 4.0 untuk mengubah dan mengoptimalkan proses manufaktur mereka. Apa Itu In
Konstruksi adalah industri besar yang terdiri dari banyak jenis pekerjaan bangunan dan teknik sipil. Industri konstruksi mencakup pekerjaan di pertukangan, konstruksi jalan, pembangunan jembatan, dan desain rumah. Industri ini adalah salah satu yang terbesar di dunia karena bertanggung jawab untuk m
Industri fabrikasi berpusat pada komponen manufaktur yang dapat digunakan untuk membuat mesin dan struktur yang lebih besar. Terdiri dari fabrikasi logam, plastik dan kayu, industri fabrikasi dapat berkisar dari pertambangan dan pabrik kayu hingga teknik kimia dan pengelasan dan fabrikasi. Tujuan ut
Fabrikasi belum tentu merupakan industri yang harus berkembang atau menanggung konsekuensinya, tetapi manfaat dari inovasi yang terus-menerus membuat stagnasi keinginan menjadi proposisi yang bodoh. Memperbaiki alat yang digunakan dalam operasi, manajemen, dan administrasi berarti meningkatkan ting
