A FY2017 Carbon Fiber Conference foi realizada no cronograma e as empresas relevantes participaram do resumo do final do ano. Takahara, ELG, Boeing e outras empresas se reuniram para falar sobre o crescimento e os desafios da indústria de fibra de carbono de 2017 e prever o crescimento do mercado de 2018.
O que foi alcançado na indústria de fibra de carbono no ano passado? Quais grandes avanços serão o mercado de fibra de carbono em 2018? Desde o início da conferência até o fim, tem trabalhado arduamente para melhorar a tecnologia de aplicativos e expandir as aplicações de fibra de carbono. Desacelerar, será feito na previsão de crescimento do mercado de fibra de carbono este ano, e informado de várias das mais recentes conquistas tecnológicas.
Crescimento e desafios do setor de fibra de carbono
Mark Voss, gerente de grupo de engenharia da GM, pronunciou um discurso na conferência sobre o desenvolvimento de novas aplicações automotivas de fibra de carbono, elaborando sistematicamente os desafios que serão enfrentados nesta direção. A pesquisa e o desenvolvimento de materiais compósitos estruturais avançados, baseados no carro Corvette. Na aplicação do painel de fibra de carbono, ele sugeriu que, na medida do possível, escolha a forma familiar de materiais e tecnologia de processamento, a controlabilidade é a chave para o sucesso dos novos componentes de fibra de carbono. Para limitar o uso possível de "notícias" em novas aplicações, isto é, ser limitado O número de novas tecnologias e processos na indústria automotiva Devido à quantidade inerente de variáveis de material e processo em compósitos de carbono, a complexidade de implementar os resultados pode ser grandemente aumentada adicionando cegamente coisas novas que são menos familiares, Como exemplo, quando trabalhamos em uma superfície de Classe A, as variáveis são ampliadas 100 vezes.
Voss também enfatizou a importância das tecnologias de conexão para a introdução de componentes de carbono que devem ser integrados com diferentes materiais na estrutura automotiva. Na sua apresentação, ele disse que o alto custo atual dos materiais de carbono torna a competitividade de custos de compostos de carbono Aparentemente muito baixo, mas é recomendável que você olhe para a frente, em comparação com o custo da sucata, a fibra de carbono é uma escolha sábia. Finalmente, ele aguarda com expectativa o resultado da conferência ansioso para: "Estou muito satisfeito em ver esse quarto nos próximos 20 anos para nos trazer O que é isso?
Anthony Vicari, do Instituto de Pesquisa de Luxor em Boston, EUA, deu um discurso sobre as oportunidades de crescimento futuro e os desafios dos compostos de fibra de carbono. Primeiro, ele informou sobre os dados de previsão do desenvolvimento da indústria de fibra de carbono, que atingirá 151 mil toneladas métricas de fibra de carbono até 2020 MT) / ano, espera-se que a produção real seja reduzida em cerca de 10-20%. Em 2025, espera-se que a demanda de fibra de carbono atinja 228 mil toneladas / ano, da qual a energia eólica e a indústria de aviação são de crescimento mais rápido. Se esses dados realmente alcançaram, em 2025 Anos atrás, o uso do carro da penetração de fibra de carbono aumentará, não mais modelos de luxo exclusivos.
A demanda por PRF (Plásticos reforçados com fibra de carbono) para ferrovias, reparos de construção e grandes embarcações marítimas continuará a crescer, disse ele, observando que o uso de bogies de fibra de vidro para substituir o aço em aplicações ferroviárias pode reduzir o peso dos veículos ferroviários mais perto 1 tonelada métrica e boa resistência à corrosão, pode melhorar a manutenção e a vida útil. Ele também viu a manutenção da ponte de fibra de carbono no grande mercado, ele disse que a atual preparação e uso da tecnologia FRP é muito maduro, mas o mercado de infra-estrutura não definiu seus pontos de vista Coloque tudo acima. Todo o ponto de gatilho só precisa aguardar o tempo para amadurecer, como o complexo LeMond dos Estados Unidos e o Laboratório Nacional Oak Ridge para desenvolver fibra de carbono de baixo custo e, em seguida, encomendou a fábrica do fabricante pela FARO Technologies e Oxford Performance Materiais e outros fabricantes inovadores para desenvolver melhores técnicas de reparo podem ser concluídos.
No campo da energia eólica, a estrada de fibra de carbono pode não ser muito suave, mais de um porta-voz apontou que os fabricantes de turbinas eólicas estão procurando fibra de vidro de alto módulo em vez de fibra de carbono. Aerodinâmica nuclear do Departamento de Energia do Sandia National Laboratory dos EUA O executivo Brandon Ennis cita os dados fornecidos pela MAKE, uma consultoria de inteligência de mercado, para analisar os problemas de preços e cadeia de suprimentos e criar sensibilidades que são a razão pela qual os fabricantes de turbinas eólicas lutam para sair da sua pegada de carbono.
Ennis sublinhou que as aplicações de energia eólica exigem uma mudança de técnico de carbono do desempenho aeroespacial para o design orientado por custos. Embora o carbono tenha pouca aplicação em lâminas de turbina de 4-8 MW em 2015, ele disse Sandia, ORNL e Montana A Universidade Estadual iniciou um estudo conjunto de dois anos para avaliar a viabilidade comercial de compósitos de fibra de carbono feitos sob medida e competitivos em termos de custo para as lâminas de turbinas eólicas, por isso disse que, no futuro, para turbinas abaixo de 5 MW e acima de 10 MW Ainda é possível usar algum material de carbono.
A imagem acima mostra os dados da Sandia da MAKE Consulting em uma apresentação de conferência
Recuperação de material composto
Durante a Conferência Composites 2017, Geoffrey Wood, do Centro de Tecnologia de Reciclagem de Composites, formou um painel sobre a reciclagem de compósitos. O painel inclui Mark Voss de GM e Anthony Vicari da Lux Research.
Geoffrey Wood enfatiza que os fluxos de resíduos compostos podem impulsionar as vendas de fibra de carbono, abrindo mercados completamente novos, devido ao menor custo de materiais compósitos reforçados com fibra de carbono e todos os panelistas concordam com a eficiência de automação e processamento parcial Melhorar a futura produção de sucata será reduzida, a indústria composta há muitas coisas a fazer para aproveitar a liderança do link de substituição.
Na reunião, todos os membros do painel concordaram que os materiais de resina reforçada com fibra de carbono são mais dependentes de tecnologias de reciclagem eficientes devido ao seu uso mais amplo. Embora a maioria dos atuais esforços de reciclagem esteja focada no desperdício de tecnologia de processamento de material de resina reforçada com fibra de carbono, o porta-voz Apontou que a demanda por reciclagem de peças compostas usadas está aumentando e representará uma grande parte dos resíduos recuperados no final da década de 1920.
Na reunião, houve muitos pontos brilhantes na troca entre os membros do grupo. Um excerto é agora:
'Frazier Barnes da ELG Carbon Fiber Ltd. '
De acordo com os dados, as fibras de carbono recicláveis têm um mercado de até 55.000 toneladas / ano e 50.000 toneladas de resíduos reciclados a cada ano. Barnes apontou que a fibra de carbono deverá produzir 120 mil toneladas por ano, mas a demanda é de até 25 mil toneladas por ano, Reciclagem de fibra de carbono para compensar. Ao mesmo tempo, a fibra de carbono reciclada é mais competitiva do que os metais reciclados e os plásticos.
A ELG tem algum sucesso com a fibra de carbono reciclada e seu material reciclado de carbono foi testado em dezesseis veículos rodoviários em 19 carros dos EUA por 200 mil veículos por ano, se o teste passar Corpo de carro com 6 kg de materiais reciclados de carbono. Além deste projeto, outras produções comerciais do projeto incluem:
① Rail Bogie: Um quadro de bogie CFRP feito de pré-impregnação moldada por compressão, 80% de fibra de carbono reciclado e 20% de fibra de carbono virgem reduz o peso de corte em 75% e a carga de roda para trilho em 40%.
② Panela de óleo automotiva: o uso de fibra de carbono cheia de carbono cheia de carbono para fazer tapetes, um componente em forma de rede única, que economiza 30% do peso em comparação com os plásticos reforçados com fibra de vidro (GFRP).
Assento ③: em relação às peças metálicas originais de 13 kg, os materiais reciclados de carbono podem fornecer peças que pesam apenas 2,5 kg.
Barnes acredita que o maior desafio para a reciclagem de fibra de carbono é identificar e mostrar a consistência das fibras e componentes para os problemas não resolvidos hoje.
'Tia Benson Tolle da Boeing '
O objetivo da Boeing é a produção de resíduos zero, incluindo zero aterro sanitário, resíduos zero-perigosos, absorção de água zero e emissões de gases de efeito estufa ". A chave para esse objetivo, disse Benson Tolle, é tornar o fabrico de peças compostas mais eficiente, Minimize o desperdício de cima para baixo.
'Mark Janney da Carbon Conversions Inc. '
A Carbon Conversions Inc. está produzindo cinco séries diferentes de produtos de reciclagem de fibra de carbono. Janney citou vários exemplos de materiais compósitos de circuito fechado, como a US Army Team Team, em colaboração com a Carbon Transfer Corp., que recuperou um dos iates de corrida, Nova Zelândia A Core Builders Composites fabrica embarcações de próxima geração com produtos de fibra de carbono reciclado Os quadros de bicicletas Trek são reaplicados pela Crawford Composites para produtos de recuperação de carbono para construir carros Formula Racing.
Janney também mencionou que, no final de 2016, a Hexcel investiu neles para financiar empresas de conversão de carbono para aprimorar atividades de pesquisa e desenvolvimento na área de reutilização e coleta e disposição de ciclo de vida.
Durante a fase de discussão, ambas as empresas de conversão de carbono e carbono da ELG mencionaram que a planicidade e a consistência dos produtos de recuperação de carbono são boas e o número de clientes que realizaram trabalhos de pós-reparo caiu drasticamente.
'Da Toray Industries Co., Ltd. Kitano '
Kitano disse que a nova instalação de produção de fibra de carbono de Toray em Spartanburg, SC, começará suas operações em 2018 depois que Toray fabricou a instalação de reciclagem de fibra de carbono no Japão online.
Avanços na Tecnologia de Fibra de Carbono
Os desenvolvimentos técnicos abrangidos pela Conferência de Fibra de Carbono de 2017 cobrem toda a gama de tecnologias de fibra de carbono, desde a fabricação de precursores de fibra de carbono até o trabalho de reciclagem mencionado. Existem muitos destaques técnicos na conferência,
Sistema de moldagem adaptativo
O sistema de moldagem adaptativa foi desenvolvido pela ADAPA da Dinamarca e introduzido pelo seu membro ChristianRaun. O sistema usa controle digital para moldar plásticos, concreto, vidro e compósitos em formas hiperbólicas simples com equipamentos simples Há também muitos tipos de produtos a serem usinados, com um único sistema de formação que pode produzir superfícies curvas com um raio de superfície inferior a 200 mm e painéis planos de até 6 mx 2 m.
Os processos utilizados na produção incluem tratamento de infusão de resina, termoformação de termoplásticos, moldagem de núcleos de espuma e moldagem de compósitos de resina curada por UV.
Prepreg para cura rápida em um minuto
A empresa que produz pré-impregnações de cura rápida de 1 minuto é a Solvay, originalmente projetada para atender às demandas de processamento automatizado e batimentos de um minuto. O pré-impregnado SolvaLite 730 usa éster vinílico insaturado de alto desempenho , Seu desempenho perto da resina epóxi típica, mas a baixa entalpia, velocidade de processamento, boa estabilidade à temperatura ambiente, não pegajosa.
Lewis Williams, participante da Solvay, descreveu a chave para uma batida de um minuto:
O processo de aquecimento deve ser reservado para o tempo de aquecimento e tempo de funcionamento;
Tenha uma ferramenta de fechamento rápido
A temperatura da superfície do molde deve ser a mesma;
Williams disse que ainda há espaço para o crescimento em tais pré-impregnados de éster vinílico e a Solvay continuará seus esforços para melhorar o desempenho e reduzir custos.
Fibra de carbono de baixo custo
A fibra de carbono de baixo custo é o resultado de todos os esforços para produzir produção, a pesquisa e desenvolvimento de laboratório nacional dos Estados Unidos Oak Ridge, o Instituto de fabricação de materiais compósitos avançados dos Estados Unidos responsável pela comercialização dos dados necessários. Pesquisa encontrada até agora fibra de carbono de baixo custo (LCCF) Os produtos de fibra de carbono de qualidade industrial e industrial.
Acrilonitrilo Renovável
O acrilonitrilo é um precursor chave da fibra de carbono, quase todos os quais foram previamente extraídos do petróleo, mas, mais recentemente, a South Research criou uma planta piloto para desenvolver acrilonitrilo não petrolífero que utiliza um processo de conversão de açúcar e carbono para preparar acrilonitrilo, Amit Goyal, um delegado da empresa de pesquisa, apresentou isso.
Espera-se que a planta piloto produza 0,5 toneladas de acrilonitrilo por ano até 2019. O objetivo da Southern Research é ter uma planta comercial capaz de produzir até 5.000 toneladas de acrilonitrilo renovável até o final de 2021. Espera-se que a produção comercial de acrilonitrilo seja Fazendo o custo inferior a um dólar por tonelada, se esses dados forem alcançados, o acrilonitrilo renovável reduzirá os custos de fabricação em 15% a 20%.