添加剂行业是动态的,新技术不断引入。伊桑·埃斯科维茨,首席执行官和创始人Arris Composites.例如,开发了一种称为添加剂模塑的技术。该专有过程结合了添加剂制造和大批量模塑技术,以创建由连续纤维增强热塑性塑料制成的复合材料。该技术在许多应用和市场方面具有广泛的好处,可实现更小,更薄,更轻,更强大的产品。我们最近采访了Ethan,而他在他的制造工厂(因此音频上的有趣的背景噪音),关于这项技术,这里是面试的亮点。
添加剂成型是一种制造技术,可以制造更强或更轻,并且具有从模塑制造工艺中发现的理想品质。添加剂成型是可伸缩和节能,具有最小的废料。由该过程制成的零件具有高质量,高尺寸精度,良好的重复性和高表面质量。
这一过程使用的材料通常与航空航天工业有关。该工艺将材料纤维排列整齐,其强度可以高于钛,而重量更轻。该公司的客户通常不是想让他们的产品更坚固,而是在寻找更小、更轻的产品。
添加剂模塑结合了在航空航天工业中开发的对齐纤维和连续复合材料这两个世界。该工艺主要由手工铺层组成,如在汽车和造船中使用的那样。排列的纤维经过一个类似注塑的过程。
添加剂成型制造技术广泛应用于航空航天,汽车部件,各种工业应用。然而,在Arris Composites历史的最初几年中,最重要的是消费产品空间,包括消费电子和娱乐设备。该市场通常具有高产品刷新周期,资格金额有利于新公司试图在线获得生产以进行有利可图的业务。
采用嵌入式电子产品,将玻璃纤维放入碳纤维复合材料中来创建天线窗口。这些组合材料递送最高强度重量比例。该公司还在其他地区配合碳纤维复合材料。通过这种材料,公司可以为天线开发最佳功能。
Escowitz认为,制造这种材料的过程是一种协同作用。“成型是关键,强度是通过两个步骤的协同传递的。第一步,我们形成连续的复合材料,创造我们可以认为是一个接近净形状的复合材料部分,通过排列的纤维贯穿该部分,以最佳方式加强该部分。但是这种材料在高温和高压下的固结使我们得到了这种固结和最小的孔隙含量,这使得这个过程令人兴奋。”
至于解决环境问题,Escowitz说,可持续性可以从三个关键领域广泛考虑:原材料、加工过程和生命终结时发生的事情。
在材料方面,Arris复合材料主要与热塑性复合材料一起工作,在热塑性复合材料方面,已经有大量的可持续树脂和化学材料的开发。在纤维方面,该公司使用碳纤维、玻璃纤维和天然纤维。
可扩展性与减少制造任何单个部件所使用的能源密切相关。此外,该公司开发了其系统以满足大众市场行业的成本和性能门槛,这也提高了制造过程的可持续性。
在使用寿命结束时,该公司使用的热塑性复合材料在许多方面都是可回收的。Escowitz指出,热固性材料的复合材料在可回收性方面面临挑战,因为热固性材料不是真正的可回收。“你可以燃烧掉这种树脂系统,然后尝试用新的树脂系统再次使用这种纤维,但这是非常耗能的。”
已经循环热固性复合材料的现有开发工作是通过热解和燃烧所有树脂。Escowitz注意,您可能能够通过烧坏流程来回收一些光纤,但您可能会燃烧物料量的一半以重复使用另一半。“已经使用了一些碳纤维复合材料来完成,因为该碳纤维材料中具有高的体现能量。因此,值得将所有能量放入回收它。显然,热塑性复合材料,你实际上并没有回收它,因为你可以在没有回收处理步骤的情况下在某些情况下将其改革为一代部分。“
热塑性复合材料先被切碎,然后再被重塑为剪切纤维复合材料。这种技术降低了机械性能约10倍,但它使Escowitz和他的团队能够获得一批类似树脂系统的产品,并通过略微降级的方式回收它们,但仍然相当有效。
“我们也开发和试验方法,我们可以连续纤维复合第一代部分和在一个生命周期方法使用它作为第二代产品的原料,如果与我们的客户合作我们可以预测他们的计划回收产品,他们已经回来了。如果他们能供应给我们回我们提供给他们的组件,我们可以看看使用它作为第二代产品的原料在这种情况下,我们将有一个高容量相同的零件回来与你在等高度的规律性消费品,那里是一个非常著名的生命周期。”
使用材料回收的权衡之一是减轻重量。在某些情况下,较低的重量是值得回收的能量成本。
Arris Composites提供了一种叫做特定设计的软件程序。这个程序帮助设计工程师创建他们的零件。它帮助工程师考虑壁厚、悬垂和最小特征尺寸的影响。
使用比金属更强的材料,使用该公司的成型方法,壁厚可以更小。尺寸精确,特征精细。
具体的设计来自于你可以添加不同材料的概念,无论是金属、陶瓷还是塑料,来制造复合材料。该程序不仅帮助设计师在纤维和树脂方面创建复合材料,它还帮助他们定位复合材料,本质上创建复合材料的复合材料。
特定设计允许用户在同一部分的不同区域指定他们想要的功能。Escowitz指出:“所以,如果你想要一个具有超强能量吸收角、天线窗和一些导线穿过特定区域的设备,所有这些都可以在同一部分共存。”他说:“我们可以在单一的制造步骤中制造出独立的零件,而不是通过不同的制造步骤,然后组装在一起,这在生产中也有好处。显然,缩短装配线可以提高生产过程的速度。”
Whenever a new manufacturing technology comes along, it’s important to step back and look at the products and the product architecture in terms of the legacy that is tied to the limitations of how it had to be produced, and can you perhaps undo some of those assumptions. “When composites first came to aerospace, there was a term called black aluminum where you would see a composite manufacturer, make a part with features that were designed for aluminum manufacturing and be produced at sometimes a greater cost in a composite manufacturing method just because they’re recreating the legacy even though it wasn’t what was practical for the new manufacturing method.”
当一些新技术出现时,这一直是一件好事,有助于让你想到一些不同的事情,以许多方式改善它只是因为你以不同的想法。