Sovelluksissa, joissa kuluttaja on loppukäyttäjä, komposiittimateriaalien on yleensä täytettävä tietyt esteettiset vaatimukset. Kuitenkinkuituvahvisteiset materiaalitovat yhtä arvokkaita teollisissa sovelluksissa, joissa korroosionkestävyys, korkea lujuus ja pitkäikäisyys ovat suorituskyvyn ajureita. #Resurssiopas#Toiminto#Lähetä
Vaikka komposiittimateriaalien käyttö korkean suorituskyvyn loppumarkkinoilla, kuten ilmailu- ja autoteollisuudessa, on usein herättänyt laajaa alan huomiota, tosiasia on, että suurin osa kulutetuista komposiittimateriaaleista käytetään ei-korkean suorituskyvyn osissa. Teollisuuden loppumarkkinat kuuluvat tähän kategoriaan, jossa materiaalien ominaisuudet korostavat yleensä korroosionkestävyyttä, säänkestävyyttä ja kestävyyttä.
Kestävyys on yksi SABICin (sijaitsee Riadissa, Saudi-Arabiassa) tavoitteista. Yritys sijaitsee op Zoomin tuotantolaitoksella Bergenissä, Alankomaissa. Tehdas aloitti toimintansa vuonna 1987 ja käsittelee klooria, vahvoja happoja ja emäksiä korkeissa lämpötiloissa. Ympäristö on erittäin korroosioaltis, ja teräsputket voivat rikkoutua vain muutamassa kuukaudessa. Maksimaalisen korroosionkestävyyden ja luotettavuuden varmistamiseksi SABIC valitsi alusta alkaen lasikuitulujitetun muovin (GFRP) keskeisiksi putkiksi ja laitteiksi. Materiaalien ja valmistuksen parannukset vuosien varrella ovat johtaneet komposiittiosien suunnitteluun. Osien käyttöikä on pidennetty 20 vuoteen, joten osia ei tarvitse vaihtaa usein.
Versteden BV (Bergen op Zoom, Alankomaat) käytti alusta alkaen DSM Composite Resinsin (nykyään osa AOC:tä, Tennessee, Yhdysvallat ja Schaffhausen, Sveitsi) valmistamia hartsivalmisteisia lasikuituvahvisteisia putkia, säiliöitä ja komponentteja. Tehtaalle asennettiin yhteensä 40–50 kilometriä komposiittiputkistoja, mukaan lukien noin 3 600 eri halkaisijaltaan olevaa putkiosaa.
Komposiittikomponentteja valmistetaan osan suunnittelusta, koosta ja monimutkaisuudesta riippuen filamenttikelaus- tai käsinlevitysmenetelmillä. Tyypillinen putkirakenne koostuu sisäisestä korroosionestokerroksesta, jonka paksuus on 1,0–12,5 mm parhaan kemikaalienkestävyyden saavuttamiseksi. 5–25 mm:n paksuinen rakennekerros voi tarjota mekaanista lujuutta; ulkopinnoite on noin 0,5 mm paksu, mikä voi suojata tehdasympäristöä. Vuoraus tarjoaa kemikaalienkestävyyttä ja toimii diffuusioesteenä. Tämä hartsipitoinen kerros on valmistettu C-lasiverhosta ja E-lasimatosta. Vakionimellispaksuus on 1,0–12,5 mm, ja lasi/hartsi-suhde on enintään 30 % (painon perusteella). Joskus korroosionesto korvataan termoplastisella vuorauksella, jotta osoitetaan parempi kestävyys tietyille materiaaleille. Vuorausmateriaali voi sisältää polyvinyylikloridia (PVC), polypropeenia (PP), polyeteeniä (PE), polytetrafluoroetyleeniä (PTFE), polyvinylideenifluoridia (PVDF) ja etyleeniklooritrifluoroetyleeniä (ECTFE). Lue lisää tästä projektista täältä: ”Pitkän matkan korroosionkestävät putkistot”.
Komposiittimateriaalien lujuudesta, jäykkyydestä ja keveydestä on tulossa yhä hyödyllisempiä itse valmistusteollisuudessa. Esimerkiksi CompoTech (Sušice, Tšekki) on integroitu palveluyritys, joka tarjoaa komposiittimateriaalien suunnittelua ja valmistusta. Se on sitoutunut edistyneisiin ja hybridifilamenttikelaussovelluksiin. Se on kehittänyt Bilsing Automationille (Attendorn, Saksa) hiilikuiturobottikäden 500 kilogramman hyötykuorman siirtämiseen. Kuorma ja olemassa olevat teräs-/alumiinityökalut painavat jopa 1 000 kg, mutta suurin robotti on peräisin KUKA Roboticsilta (Augsburg, Saksa) ja pystyy käsittelemään vain 650 kg. Täysalumiininen vaihtoehto on silti liian painava, ja sen hyötykuorma/työkalumassa on 700 kg. CFRP-työkalu vähentää kokonaispainoa 640 kg:aan, mikä tekee robottien käytöstä mahdollista.
Yksi CompoTechin Bilsingille toimittamista CFRP-komponenteista on T-muotoinen puomi (T-muotoinen puomi), joka on neliöprofiililla varustettu T-muotoinen palkki. T-muotoinen puomi on yleinen automaatiolaitteiden komponentti, joka on perinteisesti valmistettu teräksestä ja/tai alumiinista. Sitä käytetään osien siirtämiseen valmistusvaiheesta toiseen (esimerkiksi puristimesta lävistyskoneeseen). T-muotoinen puomi on mekaanisesti kytketty T-tankoon, ja vartta käytetään materiaalien tai keskeneräisten osien siirtämiseen. Viimeaikaiset edistysaskeleet valmistuksessa ja suunnittelussa ovat parantaneet CFRP T -pianojen suorituskykyä keskeisten toiminnallisten ominaisuuksien osalta, joista tärkeimpiä ovat tärinä, taipuma ja muodonmuutos.
Tämä rakenne vähentää teollisuuskoneiden tärinää, taipumista ja muodonmuutoksia sekä auttaa parantamaan sekä itse komponenttien että niitä käyttävien koneiden suorituskykyä. Lue lisää CompoTech-puomista täältä: ”Komposiittinen T-puomi voi nopeuttaa teollisuusautomaatiota.”
COVID-19-pandemia on inspiroinut kehittämään mielenkiintoisia komposiittipohjaisia ​​ratkaisuja taudin aiheuttamien haasteiden ratkaisemiseksi. Imagine Fiberglass Products Inc. (Kitchener, Ontario, Kanada) sai inspiraationsa Brigham and Women's Hospitalin (Boston, Massachusetts, USA) aiemmin tänä vuonna suunnittelemasta ja rakentamasta polykarbonaatista ja alumiinista valmistetusta COVID-19-testausasemasta. Imagine Fiberglass Products Inc. (Kitchener, Ontario, Kanada) kehitti oman kevyemmän versionsa käyttäen lasikuitulujitettuja komposiittimateriaaleja.
Yrityksen IsoBooth perustuu Harvard Medical Schoolin tutkijoiden alun perin kehittämään malliin, jonka avulla lääkärit voivat seistä sisällä erillään potilaista ja suorittaa näytetestejä käsineet kädessä pitävistä ulkoisista käsistä. Koppien edessä oleva hylly tai räätälöity tarjotin on varustettu testipakkauksilla, tarvikkeilla ja desinfiointipyyhkeiden säiliöllä käsineiden ja suojavarusteiden puhdistamiseksi potilaiden välillä.
Imagine Fiberglass -rakenteessa yhdistyvät kolme läpinäkyvää polykarbonaattikatselupaneelia kolmeen värilliseen lasikuitu-/polyesterikuitupaneeliin. Nämä kuitupaneelit on vahvistettu polypropeenista valmistetulla hunajakennoytimellä, jossa tarvitaan lisäjäykkyyttä. Komposiittipaneeli on muovattu ja päällystetty ulkopuolelta valkoisella geelipinnoitteella. Polykarbonaattipaneeli ja käsivarren portit on koneistettu Imagine Fiberglass CNC -jyrsimillä; ainoat osat, joita ei valmisteta itse, ovat käsineet. Koppi painaa noin 40 kiloa, kaksi ihmistä voi kantaa sitä helposti, se on 33 tuumaa syvä ja se on suunniteltu useimmille tavallisille kaupallisille oville. Lisätietoja tästä sovelluksesta on osoitteessa: ”Lasikuitukomposiitit mahdollistavat kevyemmän COVID-19-testipenkin suunnittelun.”
Tervetuloa SourceBook-verkkojulkaisuun, joka on CompositesWorldin vuosittain julkaiseman SourceBook Composites Industry Buyer's Guide -oppaan vastine.
Composites Technology Development Companyn ensimmäinen V-muotoinen kaupallinen varastosäiliö on merkki filamenttikäämityksen kasvusta paineistetun kaasun varastoinnissa.