Gepultrudeerde composietenmarkt groeit, zegt EPTA

Gepultrudeerde composieten, besproken op de EPTA-conferentie van 2018 in maart, bespraken composietwapening als een potentieel groeigebied.

De European Pultrusion Technology Association (EPTA, Frankfurt, Duitsland) heeft een diepgaand rapport gepubliceerd over haar zeer succesvolle conferentie in 2018, die op 1-2 maart 2018 een recordaantal composietprofessionals van over de hele wereld naar Wenen trok. -pagina document, World Pultrusion Conference 2018:Aantrekkelijke langetermijnvooruitzichten voor gepultrudeerde composieten , kan worden gedownload van de EPTA-website. "Dit was EPTA's 14e World Pultrusion Conference en het was het grootste evenement ooit", zegt Dr. Elmar Witten, EPTA-secretaris. “Het recordaantal van 150 deelnemers, afkomstig uit Noord- en Zuid-Amerika, Europa, India en Zuid-Afrika, wijst op een duidelijke en groeiende interesse in pultrusie wereldwijd. Het hoge niveau van technologische en applicatieontwikkelingsactiviteiten die in het uitgebreide conferentieprogramma worden getoond, getuigt van een sterke vastberadenheid om het concurrentievermogen van gepultrudeerde producten te verbeteren en groeimogelijkheden na te streven."

Hier zijn enkele hoogtepunten uit het programma van maart, dat in het volledige rapport in meer detail wordt gepresenteerd. Er wordt een positieve langetermijntoekomst voor pultrusie verwacht in Europa en Noord-Amerika, die twee derde van de wereldwijde composietenmarkt voor hun rekening nemen. Volgens Dan Coughlin, VP van marktontwikkeling bij de American Composites Manufacturers Association (ACMA, Arlington, VA, VS), vertegenwoordigt pultrusie 3% van de totale Noord-Amerikaanse eindproductmarkt voor composieten en werd deze in 2016 geschat op $ 790 miljoen. Analisten voorspellen een CAGR van ongeveer 5% om tegen 2020 $ 1060 miljoen te bereiken, waarbij bouw en infrastructuur de belangrijkste groeisectoren zijn. Groeigebieden voor infrastructuur zijn onder meer composiet wapening voor betonconstructies en een interessante nieuwe toepassing, zegt Mikko Lassila, productondernemer, telecommunicatie, Exel Composites (Mäntyharju, Finland). Het bedrijf ontwikkelt infrastructuur en bouwelementen voor het komende 5G-tijdperk, waar gepultrudeerde glasvezellaminaten kunnen worden ontworpen om de verzwakking van de hoogfrequente, korte golflengte 5G-signalen te minimaliseren, terwijl het ook installatie- en duurzaamheidsvoordelen biedt. Het bedrijf maakt deel uit van het LuxTurrim5G-initiatief voor Smart City Digital Ecosystem Creation, dat slimme verlichtingsmasten ontwikkelt die zijn ontworpen om een ​​telecommunicatienetwerk te creëren dat geschikt is voor 's werelds snelgroeiende stedelijke omgevingen. Naast het leveren van energiezuinige verlichting en andere diensten, zullen de composietpalen geïntegreerde geminiaturiseerde 5G-basisstations bevatten om een ​​5G-datatransmissienetwerk met hoge capaciteit te creëren. De composietpaal fungeert als mast, architectonische behuizing, bescherming tegen weersinvloeden en koepel voor de 5G-antenne.

Op het gebied van windturbines is infusie momenteel de dominante technologie bij de fabricage van spar-caps, zegt Dr. Rakesh Raj van STRUCTeam Ltd. (Cowes, Isle of Wight, VK) met slechts ongeveer 5% van de bladen op prepregbasis en 5% pultrusie -gebaseerd. Pultrusion biedt een kwaliteitsniveau en lagere uitvalpercentages voor de structureel kritieke spar-cap. Pultruded-oplossingen bieden ook lagere totale meskosten in vergelijking met infusie, evenals besparingen in kapitaal- en bedrijfsuitgaven. Het Pullwind-consortium - bestaande uit StrucTeam, Olin Corp. (Clayton, MO, VS), CPIC (Chongqing, China) en DNV-GL (Oslo, Noorwegen) - is opgericht om de uitdagingen aan te gaan die gepaard gaan met het gebruik van pultrusie in bladen. Voor een typisch blad van 80 m maakt de Pullwind-oplossing voor gepultrudeerde liggerkapontwerpen een totale kostenbesparing van 9-12% mogelijk en zorgt voor een CAPEX-reductie van 10% en een algehele vermindering van het bladgewicht van 3-7%, zegt de groep.

Scott Bader's (Northamptonshire, VK) Jeffrey Starcher schetste hoe auto-onderdelen op maat kunnen worden gepultrudeerd voor hun toepassing. Mogelijke pultrusietoepassingen zijn onder meer bumperbalken, dakbalken, front-end ondersteuningssystemen, deurintrusiebalken, chassisrails en transmissietunnels. De urethaanacrylaten van zijn bedrijf bieden duizenden combinaties van harsen om uit te kiezen, een hoge rek met een hoge modulus voor taaiheid en een Tg van bijna 300°C. De harsen hechten buitengewoon goed aan koolstof en glasvezel, leveren snelle uithardingseigenschappen en voldoen aan de verwerkingstemperaturen in de automobielindustrie.

Naast besprekingen over het marktpotentieel was verhoogde productiviteit een sterk aandachtspunt van de conferentie. Nieuwe pultrusieharsen en procestechnologie worden nagestreefd om de prestaties te verbeteren ten opzichte van traditionele harsen zoals onverzadigde polyester en vinylester en hogere lijnsnelheden mogelijk te maken zonder de eigenschappen aan te tasten. Vooruitgang in zeer reactieve harsen zoals polyurethanen, epoxy's en thermoplasten openen nieuwe mogelijkheden. Polyurethaanharsen zijn misschien wel de meest kosteneffectieve oplossing voor pultrusie. Vergeleken met onverzadigde polyester-, vinylester- en epoxyharsen biedt polyurethaan een verbeterde buigsterkte en een hogere interlaminaire afschuifsterkte (ILSS). Covestro (Pittsburgh, PA, VS) werkt samen met apparatuurspecialist KraussMaffei aan de ontwikkeling van nieuwe polyurethaansystemen die zijn ontworpen om gepultrudeerde polyurethaancomposieten mogelijk te maken. Dr. Paul Heinz, hoofd van Aliphatic Composites, Covestro Deutschland, legde uit dat lijnsnelheid en coatingkosten twee van de grootste invloeden zijn op de kostenefficiëntie van het pultrusieproces en daarom heeft het bedrijf harssystemen ontwikkeld die een hoge lijnsnelheid en eliminatie van coating.

Rudolf Emmerich van het Fraunhofer Instituut voor Chemische Technologie (Pfinztal, Duitsland) presenteerde een nieuw concept voor microgolfondersteunde pultrusie, ontwikkeld als onderdeel van het Europese Coaline-project. Uithardingstijd is een belangrijke parameter bij pultrusie, afhankelijk van de wanddikte van het onderdeel, en voor harsen met langere uithardingstijden zoals epoxy en polyurethaan. Microgolven bieden een snelle, homogene of selectieve verwarming van materialen. Magnetron-ondersteunde pultrusie is state-of-the-art, maar wordt niet voornamelijk in de industrie gebruikt omdat het nodig is om de metalen matrijs volledig te vervangen door een magnetron-transparante keramische matrijs of gedeeltelijk, met een magnetron-transparante keramische inzet. Er is een concept ontwikkeld voor microgolfverwarming zonder grote aanpassingen, waarbij de matrijsgeometrie wordt gebruikt voor het verzenden van de microgolven en er geen keramische onderdelen nodig zijn. Retrofit van bestaande pultrusiematrijzen is mogelijk, zegt Emmerich.

Er is veel meer aan het rapport, dat hier beschikbaar is via deze link:https://pultruders.org/pdf_news/1_WPC%202018%20report_final.pdf. Hoewel het een oudere technologie is, heeft pultrusie het potentieel om in een geautomatiseerde productieomgeving te passen, gezien de snelheid en flexibiliteit.