Хапчето за отслабване за автомобили и машини
Автомобилният сектор и космонавтиката са движещите сили за използването на подсилени с влакна компоненти. Машиностроителите сега работят и по заместване на метални части с по-леки алтернативи, направени от композити. Съществуват обаче и някои препятствия, които трябва да се преодолеят.
Форумът за композитни технологии на Германската инженерна федерация (VDMA) покани на едно от първите по-обширни събития по темата „Композити в машиностроенето“ миналата есен. По време на събитието експерти от промишлеността и научните изследвания разказаха за своя опит при подмяната на конвенционални стоманени или алуминиеви части с леки компоненти, изработени от армирани с влакна пластмаси.
Намерението не се основава на общата тенденция да се произвежда всичко възможно от пластмаса, подсилена с въглерод или стъклени влакна (CFRP или GFRP), но има много солидни причини: Преди всичко могат да бъдат включени движещи се части от машини, изработени от леки материали, с фокус върху CFRP Обичайните задвижвания могат да се движат по-бързо и по-динамично, което прави машината по-производителна или могат да се използват по-малки двигатели за същите характеристики на движение, каквито се постигат с обичайния дизайн на машината. Разбира се, това помага да се пести енергия. Не на последно място, машинните части, изработени от композити (използвани например в фрезови център) страдат далеч по-малко от ефекта на термично разширение и следователно почти не променят поведението си, когато температурата се повиши по време на процеса на обработка - по този начин машината работи с прецизност в широк температурен диапазон, стабилна без загуба на качество на компонента трябва да се страхуват. Това избягва скрап или преработка - особено при производството на сложни части.
Дизайнерите трябва да се научат да мислят „по отношение на композити“
Професор доктор. Хелмут Шюрман от Техническия университет в Дармщат добави още едно предимство: CFRP намалява вибрациите толкова добре, че производителите на машини например могат да изграждат ферми или дълги релси много по-дълго, без да достигнат естествената честота на компонента. Въпреки това, Schürmann вижда, че чистите CFRP части са все още далеч поради високата цена. Простите профили като валове или тръби обаче могат да бъдат произведени евтино и да бъдат внедрени в машината, като се използват стоманени или алуминиеви интерфейси. Безопасното и без умора въвеждане на сили между FRP и металните части причинява определени трудности. Тъй като композитите са все още сравнително млада група материали, професорът също така се застъпва за насърчаване на обучението на специалисти дизайнери.
„По отношение на дизайна само онези, които могат да„ мислят по отношение на композитите “, могат да извлекат пълния FRP потенциал за конкретно приложение“, каза Шюрман. Какво в идеалния случай може да се постигне с него, той илюстрира чрез сравняване на сложната роторна главина на класически хеликоптер с управляващи пръти, винтове и безброй други подвижни метални компоненти и технологията в Eurocopter, която се състои само от няколко части: Полетните движения не се извършват чрез управляващи пръти, а чрез инициирана еластична деформация на композитните части. В допълнение, понастоящем все още има недостатъци в прогнозирането на поведението на удара, затихването и процеса на умора на материала с помощта на опции за симулация, както добави Schürmann.
Д-р Маркус Ланг от Voith Composites каза накратко: Преди дадена компания да замени доказани компоненти с FRP компоненти, съотношението цена-полза трябва да бъде внимателно проучено. Въпреки че леките конструкции, които също са твърди и здрави, също представляват интерес за машиностроителите, устойчивостта на корозия, ниското термично разширение, интегрирането на "интелигентни" функции и устойчивостта на абразия са допълнителни предимства, които композитите въвеждат в игра.
Композитен търговски панаир с нов фокус
Панаирна метаморфоза! "Composites Europe" се превръща в "Composites for Europe"