keynote SAMPE 2018 melihat masa depan komposit

Sesi umum SAMPE 2018 menampilkan pengumuman tiga makalah teratas yang dipresentasikan pada konferensi, dan keynote yang dipresentasikan oleh Carmelo Lo Faro, presiden, Solvay Composite Materials (Alpharetta, GA, US).

Tiga makalah teratas adalah:

• Tempat pertama: “Pembuatan Prepreg Out-of-Autoclave dengan Permeabilitas Ketebalan Tinggi oleh Dewetting Film Polimer,” Sarah G. K. Schechter, Timotei Centea dan Steven R. Nutt
• Tempat kedua: “Warpage Panel Cetakan Kompresi Pengukur Tipis dengan Karbon Serat Panjang/Polyetheretherketone yang Tidak Berkelanjutan,” Caroline Collins dan Pascal Hubert
• Tempat ketiga: “Daur Ulang Komposit Amina/Epoksi Menggunakan Perlakuan Kimia pada Tekanan Atmosfer,” Yijia Ma, Travis J. Williams dan Steven R. Nutt

Untuk keynote-nya, Lo Faro mensurvei evolusi material, mulai dari tembaga pada 8700 SM, batu bata jerami/lumpur pada 2500 SM, baja pada 1851 M, aluminium pada 1889, titanium pada 1950, hingga evolusi komposit pada 1950-an dan 1960-an. oleh pertumbuhan teknologi kedirgantaraan (1970-2010) dalam terobosan komersial dan terkait pertahanan.

Dengan konteks itu, ia berbicara tentang tiga 'era' komposit:era lighting (1970-1995), era manufaktur (1995-hari ini) dan era berikutnya, yang ia sebut sebagai era industrialisasi dan simulasi.

Dia menunjukkan bahwa otomatisasi proses manufaktur telah menjadi enabler yang signifikan dari konstruksi komposit di arena struktur pesawat komersial. Teknologi infus saat ini meningkatkan keterjangkauan dan menghasilkan tingkat produksi yang layak, tambahnya, mengutip Seri C Bombardier (Montreal, QC, Kanada). sayap, dibuat dengan resin high-pot-life dan kain non-crimp. Dia menyoroti bilah kipas mesin CFM LEAP, dibuat menggunakan resin yang dikeraskan dan bentuk anyaman 3D; dan MS-21 Irkut yang berbasis di Moskow, Rusia sayap, dibuat melalui pita kering yang ditempatkan serat otomatis yang diresapi dengan resin yang dikeraskan. “Saya tidak percaya aluminium dan titanium mencapai sebanyak yang dicapai dalam 30 tahun pertama mereka seperti komposit dalam 30 tahun pertama mereka,” bantahnya.

Bisakah kita mengklaim kemenangan? tanya Lo Faro. Singkatnya, dia menjawab, tidak - banyak lagi yang bisa dilakukan. Untuk tumbuh lebih jauh, komposit harus memberikan nilai lebih, katanya. Tantangan dan peluang masa depan mungkin termasuk pembentukan pers, komposit termoplastik untuk struktur besar, manufaktur aditif, penyambungan, simulasi, pengelolaan kompleksitas, dan, tentu saja, biaya.

LoFaro memang menyuntikkan “sedikit peringatan — siklus sensasi, ” di mana minat menjadi antusiasme yang berlebihan (hype), dan kemudian, “setelah masa kekecewaan,” menemukan tempatnya dalam kenyataan. Masa depan, katanya, akan didorong oleh skala industri dan ekonomi; konvergensi praktik kedirgantaraan dan otomotif; dan semakin pentingnya sistem produksi vs. produk akhir.

Pindah ke komposit termoplastik, Lo Faro membahas PEEK, PEKK, PAEK dan continuous compression moulding. Komposit termoplastik bukanlah hal baru, dia mengingatkan pendengarnya. Lebih lanjut, ia mengharapkan pertumbuhan di abad ke-21 akan dimungkinkan oleh pematangan proses manufaktur seperti otomotif yang hemat biaya yang dikembangkan dalam 15 tahun terakhir:terutama pencetakan kompresi, pencetakan kompresi berkelanjutan, dan pembentukan stempel. Jika rantai pasokan kedirgantaraan adalah untuk mengembangkan dan membangun struktur komposit termoplastik yang besar, maka harus ada sistem pencetakan/pembentukan out-of-autoclave yang matang yang mampu memanaskan/mendinginkan dengan cepat.

Lo Faro juga menyinggung soal additive manufacturing (AM). Awalnya, katanya, AM dapat mendukung pembuatan perkakas dan perlengkapan. Di masa depan, AM dapat menyediakan manufaktur alat sesuai permintaan, dan dapat meningkatkan operasi pemeliharaan dan perbaikan komposit (MRO). Di sini juga, katanya, adalah peluang untuk menggabungkan AM dengan pembelajaran mesin. Namun, katanya, diperlukan lebih banyak kolaborasi antara pemasok mesin dan material.

Lo Faro melanjutkan dengan menyebutkan tiga kebutuhan simulasi dan pemodelan penting untuk industri komposit:

• Pemodelan molekuler — menginformasikan eksperimen dan meningkatkan kecepatan ke pasar
• Kecerdasan buatan — diterapkan pada desain dan penemuan material
• Sertifikasi berdasarkan analisis — yang dia sebut Cawan Suci

Teknologi ini memiliki potensi untuk mempersingkat waktu pengembangan melalui desain molekul yang dioptimalkan untuk meningkatkan sifat, mengubah cara bahan itu sendiri dikembangkan. Masa depan sekarang, katanya, untuk pemodelan multi-skala untuk mempercepat inovasi komposit dan adopsi dan prediksi kegagalan.

Lo Faro mengakhiri dengan optimis:“Ketika kita melihat 40 tahun ke depan, saya percaya komposit adalah material yang akan melebihi kemampuan logam.”