熱塑性複合材料因其重量輕, 強度高而備受青睞. 然而, 由於現有生產工序存在諸如生產速度慢, 價格昂貴以及勞動力與廢棄物密集等不足之處, 主流市場對熱塑性複合材料的使用仍然滯後.
為推動這些先進材料在多個行業的廣泛應用, 全球領先的多元化化工企業沙特基礎工業公司(SABIC)投資了複合材料行業首個用以大規模生產 '連續性纖維強化熱塑性複合材料(CFRTC)' 帶材產品的自動化數字系統.
SABIC在3月6日-8日舉辦的 '2018年法國JEC複合材料展(JECWorld2018)' 的5展廳L84展台展覽了 '複合材料數字化生產系統' , 該自動化數字生產線由荷蘭複合材料製造商Airborne開發, 西門子提供技術支援. 該系統預計於2019年初投入使用, 旨在為客戶提供自定義功能——通過尖端技術與工藝, 縮短迴圈周期和降低生產成本.
'以顧客可負擔的價格, 快速大批量地生產優質的定製化熱塑性複合材料部件將很快成為現實' , SABIC複合材料全球業務經理GinoFrancato表示. '我們即將推出的複合材料數字化生產線——複合材料行業首個大規模生產方案, 是實現上述目標的重要一步. '
Airborne首席執行官ArnovanMourik補充說, '憑藉Airborne的技術創新和20多年的複合材料製造工藝經驗, 我們將運用工業4.0自動化技術和數據交換原理開發複合材料生產線. 這將使SABIC的客戶能夠充分利用輕質, 高強度CFRTC材料來開發, 研製和生產獨特的差異化產品. '
快速並且全自動
新型大規模生產線設備由Airborne運用西門子的工廠自動化和數字化操作軟體於荷蘭建造, 每分鐘可以生產多個熱塑性複合材料層合板, 能實現超過一百萬部件的年產量.
'要達成如此快速, 可靠地複合材料生產, Airborne, SABIC以及西門子之間的緊密合作必不可少' , 西門子專業工程軟體產品與市場戰略總監JohnO' Connor說. '我們共同的願望是通過靈活性, 生產力和創新速度的提升, 增強Airborne和SABIC的競爭力. 因此, 數字化是生產工藝取得突破的關鍵. '
在靈活性方面, 該系統可以遠程操作, 並且可以同時生產多個不同尺寸規格的層壓板. 機器學習的概念將用於微調產品質量, 自適應工藝控制能實現不停機狀態下修改設置.
複合材料數字化生產線將由SABIC位於荷蘭的 '卓越中心' 提供預測性工程能力方面的技術支援. UDMAX™帶材的預測工程在計算機輔助工程(CAE)軟體的基礎上, 把生產工藝的影響計算在內, 使用材料數據和材料建模(如彈性性能和損傷啟動/斷裂行為)建立模型, 以類比複合材料在應用期間的性能表現.
滿足家用電子產品行業的迫切需求
複合材料數字化生產線將推出其第一代技術, 以滿足家用電子產品行業的迫切需求.
SABIC的複合材料數字化生產線能夠按照層合板厚度, 尺寸, 分層參數和期望性能, 批量生產輕量化, 高模數, 低翹曲的定製化層合板. 這些層合板由碳纖維增強聚碳酸酯複合材料製成, 將用於生產筆記型電腦外殼.
定製化層合板由碳纖維增強聚碳酸酯複合材料製成, 將用於生產筆記型電腦外殼.
Francato總結說, '客戶越來越期望大規模生產更輕, 更強, 更薄的產品. 不久的將來, 通過滿足客戶的這種需求, 我們就能讓客戶充分利用層合板材料的優勢, 在實現設備外殼輕量化的同時, 還能提升設計靈活性和縮減生產周期——比過去更高效. '