SAMPE 2018 기조 연설에서 복합 재료의 미래를 바라보다

SAMPE 2018 일반 세션에서는 컨퍼런스에서 발표된 상위 3개 논문 발표와 Solvay Composite Materials(미국 조지아주 알파레타) 사장인 Carmelo Lo Faro의 기조 연설이 있었습니다.

상위 3개 논문은 다음과 같습니다.

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1위: "고분자 필름 습윤을 통한 높은 두께 투과율을 가진 오토클레이브 외부 프리프레그 제작", Sarah G. K. Schechter, Timotei Centea 및 Steven R. Nutt

2위: "불연속 긴 섬유 탄소/폴리에테르에테르케톤이 있는 얇은 게이지 압축 성형 패널의 휨", Caroline Collins 및 Pascal Hubert

3위: "대기압에서 화학 처리를 사용한 아민/에폭시 복합재 재활용", Yijia Ma, Travis J. Williams 및 Steven R. Nutt

그의 기조 연설에서 Lo Faro는 기원전 8700년의 구리, 기원전 2500년의 짚/진흙 벽돌, 1851년의 강철, 1889년의 알루미늄, 1950년의 티타늄, 1950년대와 1960년대의 복합 재료의 진화에 이르기까지 재료의 진화를 조사했습니다. 항공우주 기술(1970-2010)의 성장으로 상업 및 국방 관련 혁신이 이루어졌습니다.

이를 맥락으로 그는 경량화 시대(1970-1995년), 제조 시대(1995년-오늘날), 산업화 및 시뮬레이션 시대로 간주한 다음 시대의 세 가지 복합재 '시대'에 대해 이야기했습니다.

그는 제조 공정의 자동화가 상업용 항공기 구조 분야에서 복합 재료 건설을 가능하게 하는 중요한 요소라고 지적했습니다. 그는 Bombardier(Montreal, QC, Canada)의 C 시리즈를 인용하면서 오늘날의 주입 기술은 경제성을 높이고 실행 가능한 제조 속도를 제공한다고 덧붙였습니다. 수명이 긴 수지와 비압축 직물로 만든 날개. 그는 강화 수지와 3D 직조 프리폼을 사용하여 만든 CFM LEAP 엔진 팬 블레이드를 강조했습니다. 및 모스크바, 러시아 기반 Irkut의 MS-21 강화 수지가 주입된 건조 테이프를 놓고 자동화된 섬유를 통해 만든 날개. “알루미늄과 티타늄이 처음 30년 동안 합성 소재가 처음 30년 동안 이룬 것만큼 많은 성과를 거두지 못했다고 생각합니다.”라고 그는 주장했습니다.

우리는 승리를 주장할 수 있습니까? 로 파로가 물었다. 간단히 말해서 그는 아니요라고 대답했습니다. — 훨씬 더 많은 일을 할 수 있습니다. 그는 더 성장하려면 복합 재료가 더 많은 가치를 제공해야 한다고 말했습니다. 미래의 도전과 기회에는 프레스 성형, 대형 구조용 열가소성 복합 재료, 적층 제조, 접합, 시뮬레이션, 복잡성 관리, 비용 등이 포함될 수 있습니다.

LoFaro는 "약간 주의할 점 - 과대 광고 주기 ' 관심이 과장된 열정(과대 광고)이 되고, '환멸의 시간이 지나면' 현실에서 제자리를 찾습니다. 그는 미래가 산업 규모와 경제에 의해 주도될 것이라고 말했습니다. 항공우주 및 자동차 관행의 융합; 생산 시스템 대 최종 제품의 중요성 증가

열가소성 복합 재료로 넘어가면서 Lo Faro는 PEEK, PEKK, PAEK 및 연속 압축 성형에 대해 논의했습니다. 열가소성 합성물은 새로운 것이 아닙니다. 그는 청취자들에게 상기시켰습니다. 또한 그는 21세기의 성장이 지난 15년 동안 개발된 비용 효율적이고 자동차와 유사한 제조 공정, 특히 압축 성형, 연속 압축 성형 및 스탬프 성형의 성숙으로 가능해질 것으로 기대합니다. 항공우주 공급망이 대형 열가소성 복합 재료 구조를 개발 및 구축하려면 급속 가열/냉각이 가능한 오토클레이브 외부 성형/성형 시스템을 성숙시켜야 합니다.

Lo Faro는 적층 제조(AM)에 대해서도 언급했습니다. 처음에 그는 AM이 도구 및 고정 장치의 제조를 지원할 수 있다고 말했습니다. 미래에 AM은 주문형 도구 제조를 제공할 수 있고 복합재 유지보수 및 수리 작업(MRO)을 개선할 수 있습니다. 여기에도 AM과 머신 러닝을 결합할 수 있는 기회가 있다고 그는 말했습니다. 그러나 그는 기계와 재료 공급업체 사이에 더 많은 협력이 필요하다고 말했습니다.

Lo Faro는 합성 산업에 필요한 세 가지 중요한 시뮬레이션 및 모델링 요구 사항을 언급했습니다.

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분자 모델링 — 실험에 대한 정보 제공 및 시장 출시 속도 향상

인공 지능 — 재료 디자인 및 발견에 적용

분석에 의한 인증 — 그는 이것을 성배라고 불렀습니다.

이러한 기술은 개선된 특성을 위한 최적화된 분자 설계를 통해 개발 시간을 단축하고 재료 자체가 개발되는 방식을 변화시킬 가능성이 있습니다. 그는 이제 미래는 복합재 혁신과 채택 및 실패 예측을 가속화하기 위한 다중 규모 모델링의 시대라고 말했습니다.

Lo Faro는 낙관적으로 마무리했습니다. "향후 40년을 볼 때 복합 재료는 금속의 능력을 능가할 재료입니다."