SABIC攜手西門子實現(xiàn)熱塑性復(fù)合材料快速大批量生產(chǎn)
熱塑性復(fù)合材料因其重量輕、強度高而備受青睞。然而，由于現(xiàn)有生產(chǎn)工序存在諸如生產(chǎn)速度慢、價格昂貴以及勞動力與廢棄物密集等不足之處，主流市場對熱塑性復(fù)合材料的使用仍然滯后。
為推動這些先進(jìn)材料在多個行業(yè)的廣泛應(yīng)用，全球領(lǐng)先的多元化化工企業(yè)沙特基礎(chǔ)工業(yè)公司（SABIC）投資了復(fù)合材料行業(yè)首個用以大規(guī)模生產(chǎn)“連續(xù)性纖維強化熱塑性復(fù)合材料(CFRTC)”帶材產(chǎn)品的自動化數(shù)字系統(tǒng)。
SABIC在3月6日-8日舉辦的“2018年法國JEC復(fù)合材料展 (JEC World 2018)”的5展廳L84展臺展覽了“復(fù)合材料數(shù)字化生產(chǎn)系統(tǒng)”，該自動化數(shù)字生產(chǎn)線由荷蘭復(fù)合材料制造商Airborne開發(fā)，西門子提供技術(shù)支持。該系統(tǒng)預(yù)計于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(shù)與工藝，縮短循環(huán)周期和降低生產(chǎn)成本。
“以顧客可負(fù)擔(dān)的價格、快速大批量地生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的定制化熱塑性復(fù)合材料部件將很快成為現(xiàn)實”，SABIC復(fù)合材料全球業(yè)務(wù)經(jīng)理Gino Francato表示。“我們即將推出的復(fù)合材料數(shù)字化生產(chǎn)線——復(fù)合材料行業(yè)首個大規(guī)模生產(chǎn)方案，是實現(xiàn)上述目標(biāo)的重要一步。”
Airborne首席執(zhí)行官Arno van Mourik補充說，“憑借Airborne的技術(shù)創(chuàng)新和20多年的復(fù)合材料制造工藝經(jīng)驗，我們將運用工業(yè)4.0自動化技術(shù)和數(shù)據(jù)交換原理開發(fā)復(fù)合材料生產(chǎn)線。這將使SABIC的客戶能夠充分利用輕質(zhì)、高強度CFRTC材料來開發(fā)、研制和生產(chǎn)獨特的差異化產(chǎn)品。”
快速并且全自動
新型大規(guī)模生產(chǎn)線設(shè)備由Airborne運用西門子的工廠自動化和數(shù)字化操作軟件于荷蘭建造，每分鐘可以生產(chǎn)多個熱塑性復(fù)合材料層合板，能實現(xiàn)超過一百萬部件的年產(chǎn)量。
“要達(dá)成如此快速、可靠地復(fù)合材料生產(chǎn)，Airborne、SABIC以及西門子之間的緊密合作必不可少”，西門子專業(yè)工程軟件產(chǎn)品與市場戰(zhàn)略總監(jiān)John O’Connor說。“我們共同的愿望是通過靈活性、生產(chǎn)力和創(chuàng)新速度的提升，增強Airborne和SABIC的競爭力。 因此，數(shù)字化是生產(chǎn)工藝取得突破的關(guān)鍵。”
在靈活性方面，該系統(tǒng)可以遠(yuǎn)程操作，并且可以同時生產(chǎn)多個不同尺寸規(guī)格的層壓板。機器學(xué)習(xí)的概念將用于微調(diào)產(chǎn)品質(zhì)量，自適應(yīng)工藝控制能實現(xiàn)不停機狀態(tài)下修改設(shè)置。
復(fù)合材料數(shù)字化生產(chǎn)線將由SABIC位于荷蘭的“卓越中心”提供預(yù)測性工程能力方面的技術(shù)支持。 UDMAX™帶材的預(yù)測工程在計算機輔助工程(CAE)軟件的基礎(chǔ)上，把生產(chǎn)工藝的影響計算在內(nèi)，使用材料數(shù)據(jù)和材料建模（如彈性性能和損傷啟動/斷裂行為）創(chuàng)建模型，以模擬復(fù)合材料在應(yīng)用期間的性能表現(xiàn)。
滿足家用電子產(chǎn)品行業(yè)的迫切需求
復(fù)合材料數(shù)字化生產(chǎn)線將推出其第一代技術(shù)，以滿足家用電子產(chǎn)品行業(yè)的迫切需求。
SABIC的復(fù)合材料數(shù)字化生產(chǎn)線能夠按照層合板厚度、尺寸、分層參數(shù)和期望性能，批量生產(chǎn)輕量化、高模數(shù)、低翹曲的定制化層合板。這些層合板由碳纖維增強聚碳酸酯復(fù)合材料制成，將用于生產(chǎn)筆記本電腦外殼。
Francato總結(jié)說，“客戶越來越期望大規(guī)模生產(chǎn)更輕、更強、更薄的產(chǎn)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(yōu)勢，在實現(xiàn)設(shè)備外殼輕量化的同時，還能提升設(shè)計靈活性和縮減生產(chǎn)周期——比過去更高效。”
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