CAMX 2018:Perubahan besar akan datang

Pencetakan 3D termoset

CW telah melaporkan secara luas pada komposit pencetakan 3D menggunakan resin termoplastik. Namun selama setahun terakhir, kami telah melihat pertumbuhan dalam pencetakan dengan termoset resin (dan serat kontinu, lihat blog Mei 2018 dan blog Sep 2018). Tren ini tampaknya siap untuk pertumbuhan lebih lanjut, dengan Pencetakan Thermoset Skala Besar yang ditampilkan oleh Laboratorium Nasional Oak Ridge (ORNL) di area penghargaan CAMX dan ACE. Dikembangkan dalam kemitraan dengan Magnum Venus Products (MVP), sistem pencetakan termoset skala besar yang disebut THERMOBOT memiliki volume pembuatan 16 x 8 x 3,4 kaki. Dengan menggunakan polimer reaktif yang sepenuhnya mengikat silang antar lapisan, teknologi THERMOBOT mengklaim menghasilkan kekuatan yang lebih tinggi. bagian tercetak vs. bagian yang sebagian menyatu, lapisan termoplastik. Biaya bahan baku juga diperkirakan 50% lebih rendah. Semua uji coba hingga saat ini telah menggunakan sistem vinilester dari Polynt-Reichhold, berdasarkan Perjanjian Penelitian dan Pengembangan Perusahaan (CRADA) dengan ORNL.

Dengan menempatkan lebih banyak bahan di mana struktur harus menangani lebih banyak beban, sarang lebah dengan diameter dan tinggi sel yang bervariasi dapat mencapai penghematan berat yang signifikan sekaligus meningkatkan kekakuan.
SUMBER:ELiSE (kiri) dan CW.

Salah satu strategi untuk teknologi THERMOBOT (lihat gambar di atas) adalah untuk menghasilkan struktur penahan beban tinggi namun ringan dengan mencetak struktur sarang lebah seluler kepadatan variabel yang dapat disesuaikan per aplikasi. Hasilnya adalah pencetakan struktur berkekuatan lebih tinggi yang lebih cepat yang mengkonsumsi lebih sedikit material, waktu, energi, dan biaya dibandingkan pendekatan saat ini. Ini mungkin juga menawarkan cara yang paling hemat biaya sejauh ini untuk mengaktualisasikan struktur sarang lebah yang disesuaikan dengan beban, pendekatan desain bionik yang diperkenalkan oleh Evolutionary Light Structure Engineering (ELiSE, lihat blog 2016). MVP sedang mengejar rencana komersialisasi dan menyambut baik pertanyaan.

SUMBER:CW

Cetakan cetakan 3D diulang lagi

Polynt-Reichhold, dalam kemitraan dengan Cincinnati Inc. dan TruDesign (Knoxville, TN, AS), menampilkan perubahan langkah lain dalam cetakan komposit cetak 3D. Kemajuan yang ditampilkan di CAMX adalah mencetak cetakan bukan dengan substruktur padat, tetapi dengan inti tipe kisi, yang mengurangi waktu, bahan, dan biaya pencetakan. Permukaan cetakan yang sebenarnya dicapai dengan menyemprotkan kisi-kisi cetakan 3D dengan TD Coat RT, lapisan suhu ruangan yang dibangun tinggi ke dalam dimensi dan detail akhir yang dikerjakan. Pelapisan ini diterapkan dengan peralatan semprotan MVP dan tersedia secara komersial dari TruDesign. Khususnya, ini mengikat permukaan termoset ke substrat tercetak termoplastik, menyegel permukaan untuk integritas vakum dan juga menangani perbedaan signifikan dalam koefisien ekspansi termal (CTE) antara arah mesin dan z dari komposit yang dicetak — biasanya 20% ABS yang diperkuat serat karbon. Jika tidak, perubahan suhu dapat menyebabkan perubahan pada permukaan cetakan. Segmen cetakan yang ditampilkan di atas dicetak oleh AES (Akron, OH, US) menggunakan mesin BAAM Cincinnati Inc.

SUMBER:CW

L&L menawarkan struktur pultruded untuk otomotif

L&L Products, Inc. telah meluncurkan Sistem Komposit Berkelanjutan (CCS) pultrusions menggunakan resin poliuretan. Ditujukan untuk aplikasi otomotif seperti kusen samping dan struktur benturan, mereka menggantikan struktur logam tradisional yang membutuhkan sekat untuk kekakuan yang diperlukan, menawarkan bobot yang ringan — 75% lebih kecil daripada baja dan 30% lebih sedikit dari aluminium — dengan harga ekonomis. Profil serat kontinu termasuk CCS Set menggunakan serat kaca, CCS Hybrid menggunakan campuran kaca dan serat karbon yang disesuaikan, dan CCS Extreme hanya menggunakan serat karbon. Komposit ini juga dapat dikombinasikan dengan perekat L&L yang terkenal sebagai bagian dari pemrosesan berkelanjutannya, yang selanjutnya mengurangi biaya produksi dan waktu pengiriman. Perhatikan bahwa perekat L&L juga digunakan untuk membantu mengurangi masalah kebisingan, getaran, dan kekerasan (NVH). Selain otomotif, produk CCS juga ditujukan untuk tutup spar bilah turbin angin, aplikasi industri dan arsitektur.

L&L juga menampilkan isolasi retensi torsi TRI-seal produk untuk badan otomotif multi-material. Bahan sealant yang dapat diperluas ditambah dengan Alumina (Al₂ O₃ , atau aluminium oksida), yang mendukung gaya penjepit untuk retensi torsi sambil memberikan isolasi antara bahan yang berbeda untuk mencegah korosi galvanik dan penyegelan terhadap intrusi air, udara dan debu, semua pada waktu yang sama. Baik terikat panas untuk aplikasi kering atau lengket untuk aplikasi sensitif tekanan, produk segel TRI dapat digunakan pada antarmuka material yang berbeda, attachment yang dibaut/paku dan engsel pintu/kap/gerbang angkat.

SUMBER:Owens Corning

Owens Corning menghasilkan filamen pencetakan 3D

XSTRAND Filamen pencetakan 3D telah dikembangkan menggunakan serat kaca cincang perusahaan dan polimer poliamida 6 (PA 6 nilon) atau polipropilen (PP). Mengapa serat kaca? “Ini mencetak lebih baik, dengan hasil akhir yang lebih baik dan memiliki sifat yang lebih baik dibandingkan serat karbon cincang karena kami merancang solusi yang lebih baik yang terdiri dari ukuran serat yang dioptimalkan untuk setiap jenis polimer,” jelas pakar produk Owens Corning Jay Yang. Dia mencatat pengembangan produk yang signifikan dan pemilihan material diperlukan untuk mengembangkan sistem polimer, serat, dan ukuran yang dioptimalkan. “Ini tidak sepele dan membutuhkan banyak pekerjaan R&D selama dua tahun.” Yang mengatakan lebih banyak varian produk sedang dalam proses, termasuk filamen yang menggunakan suhu lebih tinggi dan lebih banyak polimer khusus.

SUMBER:Inovasi ATSP.

Resin poliester dengan Tg>250 °C

ATSP Innovations (Champaign, IL, US) adalah perusahaan rintisan dari University of Illinois di Urbana-Champaign yang telah mengembangkan resin poliester termoseting aromatik (ATSP) Estherm. Kelas kopoliester baru yang dilaporkan ini menawarkan kinerja yang lebih tinggi daripada poliester biasa atau resin epoksi layup basah rata-rata:

Kuat tarik 95 MPa Modulus tarik 4,2 GPa Modulus tekan 4,9 GPa Kuat tekan 304 MPa

Namun ia juga menawarkan kemampuan suhu yang lebih tinggi (Tg>250 °C) vs poliester dan vinilester, yang masing-masing maksimal pada 140 °C dan 160 °C, dan epoksi yang mencapai suhu layanan maksimum sebelum 200 °C. ATSP Innovations melaporkan bahwa komposit yang dibuat dengan Estherm memungkinkan struktur penahan beban hingga Tg 285 °C. Ini sebenarnya lebih sesuai dengan sistem resin fenolik (148-260 ° C), bismaleimide (200-282 ° C) atau polimida (260-316 ° C). Perusahaan mengklaim manfaat lebih lanjut termasuk pengambilan kelembaban yang sangat rendah, stabilitas oksidatif, kemampuan mesin yang mudah (rendah debu), tingkat mudah terbakar yang rendah tanpa pengisi (membatasi indeks oksigen 40%, yang lebih besar dari fenolik) dan daur ulang yang mirip dengan termoplastik.

Bahkan, mirip dengan perekat epoksi yang dapat direformasi dari L&L Products LF610, ketika kopoliester termoset aromatik ini diformulasikan menjadi perekat (Ikatan Sendiri bermerek dagang), ini memungkinkan ikatan dan pelepasan ikatan, masing-masing dengan panas dan tekanan, yang dapat diulang 50 kali tanpa kehilangan kekuatan. ATSP Innovations menjelaskan hal ini dimungkinkan karena proses ikatan solid-state yang disebut reaksi transesterifikasi antarrantai . Estherm dan Self-Bond dilaporkan merupakan solusi drop-in, yang dapat disesuaikan untuk memenuhi kebutuhan pelanggan tertentu dan tersedia dalam berbagai bentuk produk. ATSP Innovations telah menerbitkan penelitian tentang pemrosesan bahan dalam komposit dan sebagai busa, serta pelapis tribologi dan kriogenik. Materi tersebut telah dikembangkan sejak 2011 dan ATSP Innovations baru-baru ini mendapatkan penghargaan lanjutan Tahap II dari proyek SBIR Tahap I yang disponsori NASA, “Konsep adhesi reversibel untuk perakitan di ruang angkasa”.

SUMBER:CW

IoT untuk penyembuhan kantong vakum

Ruiz Aerospace (Laval, QC, Kanada) telah mengembangkan TERVIA Hub , tertanam dengan sensor dan konektivitas internet, yang memungkinkan pengumpulan data dari port vakum yang terhubung ke hub dan pertukaran data tersebut melalui wifi menggunakan ponsel, tablet, atau PC. Probe mengumpulkan tekanan atmosfer, vakum, suhu, dan kelembaban di bawah kantong vakum dan mengomunikasikan data ini selama proses curing ke Cloud melalui TERVIA Hub. Sistem ini dapat digunakan untuk menjalankan tes tingkat kebocoran otomatis pada alat dan pengaturan kantong vakum. Ini juga menampilkan dan mencatat parameter manufaktur selama proses curing. Sistem juga dapat menampilkan kemajuan penyembuhan vs. waktu dan resep suhu yang diprogram dan mengirim SMS/alarm email ketika parameter penyembuhan terpenuhi atau suhu ambang tercapai. Ini pada dasarnya bertindak sebagai sistem pengikat panas tanpa mekanisme aplikasi panas. Namun, dengan harga kurang dari $1.000 USD untuk hub, $99 USD untuk tiga penyedot debu, dan langganan bulanan sebesar $39 USD untuk lisensi perangkat lunak tingkat lanjut (ada juga opsi yang dapat disesuaikan dan gratis dan lebih mahal), total biaya all-in jauh lebih mahal. lebih terjangkau.

Nantikan lebih banyak blog tentang perkembangan baru di CAMX.