CAMX メディア スポンサーとして、CompositesWorld は、CAMX 賞や ACE 賞の受賞者から基調講演者や興味深いテクノロジーに至るまで、展示されているいくつかの新規または改善された開発についてレポートします。#camx #ndi #787
パンデミックにもかかわらず、出展者は 130 以上のプレゼンテーションを行うためにダラスに集まり、360 以上の出展者が自分たちの能力や取り組んできたプロジェクトを披露しました。1 日目と 2 日目はネットワーキング、デモ、比類のないイノベーションでいっぱいでした。画像提供: CW
CAMX 2019 の開催から 744 日後、コンポジットの出展者と参加者がついに一堂に会することができました。今年の見本市には予想よりも多くの参加者があり、コンポジット ワン (ショームバーグ、シャンバーグ) のデモ ブースなどの視覚的な側面が注目されたということで意見が一致しました。米国イリノイ州）はホールの中央にあり、そのようなショーの後にヒットしました。ようこそ。長期にわたる隔離。
さらに、2020 年 3 月の閉鎖以来、複合材メーカーとエンジニアが手を抜いていないことは明らかです。CAMX メディア スポンサーとして、CompositesWorld は、CAMX Award および ACE Award の受賞者から、CAMX Show Daily で紹介されたいくつかの新技術または興味深い技術についてレポートします。以下はこの作品の概要。
基調講演者のグレゴリー・ウルマー氏は、ロッキード・マーティン社（米国メリーランド州ベセスダ）の航空宇宙担当副社長で、CAMX 2021の全体セッションで、オートメーションとデジタルスレッドの役割に焦点を当て、航空宇宙用複合材の過去と未来について講演した。
Lockeed Martin には、ジャイロコプター、宇宙、ミサイル、航空宇宙のいくつかの部門があります。ウルマーの航空部門では、F-35 などの戦闘機、極超音速航空機、および同社のスカンク ワークス部門内のその他の技術開発が焦点となります。彼は、次の重要性を指摘しました。会社の成功へのパートナーシップ: 「複合材料は、何か新しいものを形成するために一緒になる 2 つの異なる材料です。それがロッキード・マーティンがパートナーシップを扱う方法です。」
ウルマー氏は、ロッキード・マーティン・エアロスペースにおける複合材料の歴史は、F-16戦闘機が5パーセントの複合材料構造を使用していた1970年代に始まったと説明した。1990年代までに、F-22は25パーセントの複合材料になった。この間、ロッキード・マーティンはこれらの車両を緩和するためのコスト削減と、複合材料が最良の選択肢であるかどうかを計算するために、さまざまな貿易調査を実施したと同氏は述べた。
ロッキード・マーティンにおける現在の複合材料開発の時代は、1990 年代後半の F-35 の開発によって始まり、複合材料は航空機の構造重量の約 35 パーセントを占めています。F-35 プログラムはまた、自動化およびデジタル技術の先駆けとなりました。自動穴あけ、光学投影、超音波非破壊検査 (NDI)、ラミネートの厚さ制御、複合構造の精密機械加工など。
同氏によると、同社の複合材料の研究開発でもう一つ重点を置いているのは接着である。過去30年にわたり、同氏は複合材料エンジンの吸気ダクト、翼部品、胴体構造などの部品の分野での成功を報告してきた。
ただし、「接着の利点は、大量のプロセス、検査、検証の課題によって薄められることが多い」と同氏は述べています。 F-35 のような大量生産プログラム向けに、ロッキード・マーティンは自動機械接続用のファスナー ロボットの開発にも取り組んでいます。
同氏はまた、完成後の構造を元の設計と比較するための複合部品用の構造化光計測の開発における同社の取り組みについても言及した。現在の技術開発には、高速で低コストのツールが含まれる。穴あけ、トリミング、固定などのより自動化されたプロセス。極超音速航空機も注力分野であり、セラミックマトリックス複合材料 (CMC) や炭素炭素複合材料構造の研究も含まれます。
これは同社にとっても初めてのことであり、将来の工場の場所は米国カリフォルニア州パームデールで開発中であり、将来の複数のプロジェクトをサポートすると同氏は述べた。この施設には、自動組立、計測検査、マテリアルハンドリング、およびポータブルオートメーションが含まれる予定だという。テクノロジーだけでなく、柔軟な温度管理された製造工場も備えています。
同氏は、「ロッキード・マーチンのデジタル変革は継続している」と述べ、これにより同社は機敏性と顧客対応力、パフォーマンスの洞察と予測可能性、市場における全体的な競争力に注力できるようになったと述べた。
同氏は、「複合材料は将来のプロジェクトにとって重要な航空宇宙材料であり続けるだろう」と結論付け、「この目標を達成するには継続的な材料とプロセスの開発が必要である」と述べた。
TrinityRail 製品開発ディレクターの Ken Huck 氏が総合力賞 (左) を受賞しました。比類のないイノベーション賞は三菱化学アドバンスト マテリアルズ (右) に贈られました。画像提供: CW
CAMX 2021 は昨日、CAMX 賞の受賞者の発表を含む本会議で正式に始まりました。CAMX 賞には 2 つあり、1 つは General Strength Award と呼ばれ、もう 1 つは比類のないイノベーション賞と呼ばれます。今年の候補者は非常に優秀です。多様であり、さまざまな最終市場、アプリケーション、材料、プロセスをカバーしています。
総合力賞の受賞者は、冷蔵有蓋車用に開発された同社初の複合一次貨物床を求めてトリニティレール社（米国テキサス州ダラス）を訪れました。この開発は、Wabash National社のComposite Applications Group（CAG、テネシー州マクドナルド）と協力して行われました。 (米国インディアナ州ラファイエット) と Structural Composites (米国フロリダ州メルボルン) は、ラミネート床材を従来の全鋼構造に置き換え、有蓋車の重量を 4,500 ポンド削減しました。また、この設計により、TrinityRail は冷凍食品を簡単に輸送できるよう 2 次床を革新することができました。または生鮮食品。
TrinityRail の製品開発ディレクターである Ken Huck 氏はこの賞を受け取り、TrinityRail の複合材業界パートナーのプロジェクトへの支援に感謝しました。彼はまた、複合材下地床を「鉄道業界にとって複合材料の新時代」であると述べました。また、TrinityRail がは、他の鉄道用途向けの他の複合構造に取り組んでいます。「もっとエキサイティングなものをすぐにお見せする予定です」と彼は言いました。
比類のないイノベーション賞は、「大容量構造炭素繊維強化射出成形 ETP 複合材料」と題されたエントリーで、三菱ケミカル アドバンスト マテリアルズ (米国アリゾナ州メサ) に贈られました。エントリーは、三菱の新しい射出成形可能な引張強度のある KyronMAX カーボンファイバー/ナイロン材料に焦点を当てていました。三菱は、KyronMAX を世界最強の射出成形可能な材料と説明し、KyronMAX の性能は、短繊維強化材が長繊維の機械的特性を発揮できるようにする同社のサイジング技術の開発によるものであると述べています。 (>1mm)。MY 2021 Jeep Wrangler および Jeep Gladiator に導入されたこの材料は、ルーフを車両に取り付けるレシーバー ブラケットの成形に使用されます。
CAMX 2021 で、Airtech International (米国カリフォルニア州ハンティントンビーチ) の積層造形ディレクターである Gregory Haye 氏は、積層造形を利用して CW 向けの樹脂および工具市場に参入するという Airtech の最近の戦略について概説しました。Airtech は Thermwood (デル、インディアナ州、インディアナ州) を使用していました。米国）パンデミックが発生する前にツーリング サービスを提供するための LSAM 大型積層造形機械。最初のシステムは、米国テネシー州スプリングフィールドにある同社のカスタム エンジニアリング製品部門に設置および運用され、2 番目のシステムは Airtech のルクセンブルク施設に設置されました。
ヘイ氏は、この拡張はエアテックの積層造形における二本柱の戦略の一部であると述べた。第一の最も重要な側面は、金型やツールの3Dプリンティング用に特別に設計された熱可塑性樹脂システムの開発である。第二の側面である金型製作サービスは、ファシリテーターである。最初の側面の。
「私たちは、3D プリンティング金型と樹脂の採用と認証をサポートするために市場を前進させる必要があると考えています」とヘイ氏は述べました。「さらに、これらの新しいソリューションによる工具と樹脂の顧客の成功は非常に重要であるため、私たちは素晴らしい取り組みを行っています」樹脂と完成した工具を検証するための長さ。毎日印刷することで、業界をリードする材料およびプロセス技術の顧客をより適切にサポートできるようになり、市場向けに開発する新しいソリューションを特定するのに役立ちます。」
Airtech の現在の印刷材料ライン (下の写真) には、Dahltram S-150CF ABS、Dahltram C-250CF および C-250GF ポリカーボネート、Dahltram I-350CF PEI が含まれます。これには、2 つの浄化化合物、Dahlpram 009 および Dahlpram SP209 も含まれています。ヘイ氏は、同社は新製品開発に取り組んでおり、高温、低熱膨張率の用途向けの樹脂を評価していると述べた。また、エアテックは印刷機械特性のデータベースを構築するために広範な材料テストも実施している。エアテックはまた、適切な修復材料を特定し、互換性のある接触材料と継続的にテストを行っている。このデータベースに加えて、グローバル チームは、広範なオートクレーブ サイクル テストと部品製造を通じて、最終用途の工具製品向けにこれらの樹脂システムの広範なテストを実施しました。
同社は CAMX で、自社の樹脂の 1 つを使用して CEAD (オランダ、デルフト) によって製造されたツールと、Titan Robotics (米国コロラド州コロラドスプリングス) によって印刷された別のツールを展示しました (上記を参照)。どちらも Dahltram C-250CF で構築されています。 .Airtech は、これらの材料を機械に依存せず、あらゆる大規模 3D プリンティングに適したものにすることに取り組んでいます。
展示会場では、Massivit 3D (イスラエル、ロード) が、複合部品製造用の高速 3D プリンティング ツールを製造するための Massivit 3D プリンティング システムをデモンストレーションしました。
Massivit 3D の Jeff Freeman 氏は、目標は金型の迅速な生産であると述べています。完成した金型は、従来の金型では数週間かかるのに対し、1 週間以内に報告されています。Massivit のゲル ディスペンシング プリンティング (GSP) 技術を使用して、システムは中空の金型「シェル」を印刷します。 UV硬化型アクリル系熱硬化性ゲルを使用。この材料は水に溶けず水に溶けないため、水を汚しません。シェルモールドに液状エポキシを充填し、全体を焼き付けて硬化させます。得られた金型は、等方性で耐久性があり、複合部品を手作業でレイアップできる特性を備えた強力な金型であると言われています。 Massivit 3D によると、材料の研究開発が進行中です。得られるエポキシモールド材料には、繊維やその他の強化材や充填材を追加して重量を軽減したり、さまざまな用途の性能を高めたりすることが含まれます。
Massivit システムは、中空で複雑な形状の管状複合部品を製造するために、防水性の内部マンドレルを印刷することもできます。内部マンドレルが印刷され、複合部品が積層された後、水に浸漬して分解され、最終部品が残ります。同社はショーで、デモシートアセンブリと中空管状コンポーネントを備えたテストマシンを展示しました。Massivit は、2022 年の第 1 四半期にマシンの販売を開始する予定です。現在展示されているシステムは、最大 120°C (250°F) の温度性能があります。 ) そして目標は、システムを最大 180°C まで解放することです。
現在ターゲットとしている応用分野には医療部品や自動車部品が含まれており、近い将来には航空宇宙グレードの部品が可能になる可能性があるとフリーマン氏は指摘した。
(左) 出口ガイドベーン、(右上) 格納容器、および (上下) ドローンの胴体。画像クレジット: CW
A&P Technology (米国オハイオ州シンシナティ) は、航空エンジンの出口ガイドベーン、ドローンの胴体、2021 シボレー コルベットのトンネル仕上げ、小型ビジネス ジェット エンジンの格納容器など、さまざまなプロジェクトをプレビューしています。空気の流れを導くために使用される出口ガイド ベーンは、織物です。 RTMが製造した強化エポキシ（PR520）樹脂システムを備えたカーボンファイバー。A&Pは、これは特注品であり、共同開発したと述べた。UAVドローンの本体は一体的に織られ、注入によって処理されている。約4.5メートル、展開された牽引を適用し、見た目にも美しく、繊維がより平らになると言われているためです。これは、より滑らかな空気力学的表面に貢献します。トンネルの端には、A&P の QISO 材料とチョップドファイバーが使用されています。引抜成形部品は、材料の無駄を避けるためにカスタムの幅を持っています。最後に、FJ44-4 セスナ航空機用に製造された商用部品の場合、格納容器には QISO-巻きやすく無駄を省いた異形生地を使用したタイプの構造です。RTM加工方法です。
Re:Build Manufacturing (米国マサチューセッツ州フレーミングハム) の主な焦点は、製造業を米国に戻すことです。同社は、最近買収した Oribi Manufacturing (米国コロラド州シティ)、Cutting Dynamics Inc を含む企業のポートフォリオで構成されています。 . (CDI、エイボン、オハイオ州、米国) および Composite Resources (ロックヒル、サウスカロライナ州、米国) – 設計から生産、組立までのサプライチェーン全体をカバーし、複合材料に対する総合的なアプローチをもたらします。 Re:Build は、熱硬化性樹脂、熱可塑性プラスチック、カーボン、ガラス、天然繊維をさまざまな用途に使用しています。さらに、同社は複数のエンジニアリング サービス チームを買収し、200 名を超えるエンジニアを配置して、米国における先進製造業の回帰がますます可能性を増しています。Re:Build は、CAMX でのみ自社の先端材料グループを紹介しました。
Temper Inc. (米国ミシガン州シーダースプリングス) は、広いスパンと 3D 形状にわたって効率的で均一な誘導加熱を提供する金属合金で作られたスマート サセプター ツールの例を示しています。また、固有のキュリー温度を備えています。加熱は停止します。複雑なコーナーやスキンとストリンガーの間の領域など、温度を下回る領域はキュリー温度に達するまで加熱され続けます。テンパーは、18 インチ x 26 インチのカーシートバック用のデモツールを展示しました。適合する金属ツールに切断されたグラスファイバー/PPS コンパウンドを使用し、ボーイング、フォード モーター カンパニー、ビクトリア スタスと協力して IACMI プログラムを実施しています。テンパーはまた、ボーイング 787 の水平尾翼の幅 8 フィート、長さ 22 フィートのデモンストレーター セクションも展示しました。ボーイング リサーチ アンド テクノロジー (BR&T、米国ワシントン州シアトル) は、スマート サセプター ツールを使用して、そのようなデモンストレーター 2 台を構築しました。両方とも一方向性 (UD) カーボンファイバー製で、1 台は PEEK、もう 1 台は PEKK 製でした。この部品はバルーンを使用して製造されました。スマート ペデスタル ツールは、部品の材料、形状、スマート ペデスタルの構成に応じて、3 分から 2 時間の範囲の部品サイクル タイムでエネルギー効率の高い複合成形を実現します。
CAMX 2021 の ACE Award 受賞者の一部。(左上) Frost Engineering & Consulting、(右上) Oak Ridge National Laboratory、(左下) Mallinda Inc.、(右下) Victrex。
米国複合材製造業者協会（ACMA、バージニア州アーリントン） 昨日、複合材優秀賞（ACE）コンペティションの授賞式が開催されました。ACE は、グリーン デザイン イノベーション、応用創造性、機器およびツールを含む 6 つのカテゴリーでノミネートと受賞者を表彰します。イノベーション、材料とプロセスのイノベーション、持続可能性、市場の成長の可能性。
Aditya Birla Group (インド、ムンバイ) の一員である Aditya Birla Advanced Materials (タイ、ラヨーン) と複合材料リサイクル業者 Vartega (米国コロラド州ゴールデン) は最近、複合製品のリサイクルと下流用途の開発で協力する覚書を締結しました。レポート全文については、「Aditya Birla Advanced Materials、Vartega が熱硬化性複合材料のリサイクル バリュー チェーンを開発」を参照してください。
L&L Products (ロメオ、ミシガン州、米国) は、表面処理なしで複合材料、アルミニウム、スチール、木材、セメントを構造的に接着するための PHASTER XP-607 2 成分硬質フォーム接着剤を展示しました。PHASTER は欠けることがなく、100 の耐衝撃性を備えた高い靭性を提供します。 %独立気泡フォームを使用しており、機械的締結に使用でき、本質的に耐火性もあります。PHASTERの配合の柔軟性により、ガスケットやシーリング用途にも使用できます。すべてのPHASTER配合はVOCフリー、イソシアヌレートフリーで、航空許可要件はありません。 。
また、L&L は、パートナーである BASF (米国ミシガン州ワイアンドット) および自動車メーカーと協力して、連続複合システム (CCS) 引抜成形製品を強調しています。この製品は、2021 年 Altair Enlighten Award を受賞した 2021 年ジープ グランドチェロキー L 複合トンネル補強材で認められました。ステランティス (この部品は、ガラスとカーボンファイバー/PA6 引抜成形 CCS の連続ブレンドであり、非強化 PA6 でオーバーモールドされています。
Qarbon Aerospace (米国テキサス州レッドオーク) は、Triumph Aerospace Structures の数十年にわたる経験を基に、次世代プラットフォームに必要なプロセスへの新たな投資を行っています。その一例が、誘導によって形成されたブース上の熱可塑性複合翼ボックスのデモンストレーターでした。ストリンガーと熱成形リブをスキンに溶接し、すべて Toray Cetex TC1225 UD カーボンファイバー低融点 PAEK テープで作られています。この特許取得済みの TRL 5 プロセスは動的で、社内開発のエンドエフェクターを使用し、台座なしでブラインド溶接できます (このプロセスでは、溶接継ぎ目のみに熱を集中させることもできます。このことは、重ね剪断強度が共硬化した熱硬化性樹脂の強度よりも大きく、オートクレーブの強度に近づくことが物理的試験によって実証されています。 - 統合された構造。
今週、IDI Composites International (米国インディアナ州ノーブルズビル) の CAMX ブースで展示された X27 は、IDI の Vision Composite Products (米国アラバマ州ディケーター) に採用された Coyote Mustang スポーツ カーボンファイバー複合ホイールです。 Ultrium U660 はカーボンを組み合わせていますA&P Technology (米国オハイオ州シンシナティ) のファイバー/エポキシ シート モールディング コンパウンド (SMC) および織ったプリフォーム。
IDI Compositesのシニアプロジェクト開発スペシャリストであるDarell Jern氏は、このホイールは両社の5年間にわたる協力の成果であり、IDIのU660 1インチチョップドファイバーSMCを使用した最初のコンポーネントであると述べた。 Vision Composite Products 工場は、アルミホイールより 40% 軽量で、すべての SAE ホイール規制を満たす低密度かつ高強度を備えていると言われています。
「ビジョンとの素晴らしいコラボレーションでした」とジャーン氏は述べています。「私たちは、望んでいた結果を得るために、何度も繰り返し、材料開発を行って彼らと協力しました。」エポキシベースの SMC は高強度要件を満たすように開発され、48 時間の耐久性テストが行われました。
ジャーン氏は、これらのコスト効率の高い米国製製品により、軽量レースカー、多目的地形走行車（UTV）、電気自動車（EV）など用のホイールの大量生産が可能になると付け加えた。ウルトリウム U660 は、以下の用途にも適していると指摘した。自動車の内装や外装など、他の多くの種類の自動車用途にも対応しており、さらに多くのプロジェクトが進行中です。
もちろん、パンデミックと進行中のサプライチェーンの問題は展示会場やいくつかのプレゼンテーションで議論の焦点となった。「パンデミックは、複合材業界が必要なときに古い問題に対する新しい解決策を見つけるために協力できることを示した」とマルシオ氏は語った。 Owens Corning (米国オハイオ州トレド) の複合材部門社長、サンドリ氏が全体プレゼンテーションで語った。 。 。 」同氏は、デジタルツールの使用の増加と、サプライチェーンとパートナーシップのローカライズの重要性について語った。
ショーフロアで、CWはサンドリ氏と、オーウェンズ・コーニング社の戦略マーケティング担当副社長であるクリス・スキナー氏と話す機会を得た。
サンドリ氏は、パンデミックが実際にオーウェンス・コーニングなどの材料サプライヤーや製造業者にいくつかの機会をもたらしたと繰り返し述べた。「パンデミックは、持続可能性や軽量化、インフラストラクチャーなどの観点から複合材料の価値が高まっていることを認識するのに役立った」と述べ、次のように述べた。複合材料の製造作業を自動化およびデジタル化することで、製造プロセスにおける労働への曝露を減らすことができます。これは労働力不足において重要です。
現在進行中のサプライチェーン問題について、サンドリ氏は、現在の状況は業界に長いサプライチェーンに依存しないよう教えていると述べた。サプライヤー、メーカー、サプライチェーン内のその他の人々の間での会話では、サプライチェーン自体の合理化と複合材料の使用方法について話し合う必要がある業界に提示されている、と彼は言った。
持続可能性の機会に関して、オーウェンス コーニングは風力タービン用のリサイクル可能な材料の開発に取り組んでいるとサンドリ氏は述べました。これには、100% リサイクル可能な風力タービンの設計と製造を目的として 2020 年に開始された ZEBRA (Zero Waste Blade Research) コンソーシアムとの協力が含まれます。パートナーには、LM Wind Power、Arkema、Canoe、Engie、Suez が含まれます。
Adapa A/S (デンマーク、オールボー) の米国代表として、Metyx Composites (トルコ、イスタンブール、および米国ノースカロライナ州ガストニア) は、ブース S20 で航空宇宙用途を含む複合部品のソリューションとして同社のアダプティブモールド技術を展示しました。このスマートで再構成可能な金型は、3D ファイルまたはモデルを使用して最大 10 x 10 m (約 33 x 33 フィート) の大きさで、金型に合わせて小さなピースにパネル化されます。完成すると、ファイル情報が金型の制御ユニットに入力され、個々のパネルを希望の形状に変更できます。
アダプティブ ダイは、CAM 制御の電気ステッピング モーターで駆動されるリニア アクチュエーターで構成され、希望の 3D 位置に移動します。一方、フレキシブル ロッド システムにより、高精度と低い公差が可能になります。その上部には、厚さ 18 mm のシリコン強磁性複合膜があり、ロッドシステムに取り付けられた磁石によって所定の位置に保持されます。 Adapa の John Sohn 氏によると、このシリコン膜は交換する必要がありません。このツールを使用すると、樹脂注入や熱成形が可能なプロセスの一部になります。Adapa の産業パートナーの多くも、ハンド レイアップや自動化にこのツールを使用しています。ソン氏は言及した。
Metyx Composites は、多軸強化材、炭素繊維強化材、RTM 強化材、織物強化材、真空バッグ製品などの高性能テクニカル テキスタイルのメーカーです。同社の 2 つの複合材関連事業には、METYX Composites Tooling Center と METYX Composites Kitting が含まれます。
投稿時間: 2022 年 5 月 9 日