EPTA kondigt robuuste groei aan in gepultrudeerde composieten markt

De European Pultrusion Technology Association (EPTA, Frankfurt, Duitsland) heeft een diepgaand rapport gepubliceerd over de zeer succesvolle 2018 conferentie, die een recordaantal composietprofessionals uit de hele wereld trok naar Wenen op 1-2 maart 2018. Het 12-paginadocument, World Pultrusion Conference 2018: Attractive Long-Term Prospects for Pultruded Composites, is beschikbaar om te downloaden van de EPTA website. "Dit was EPTA's 14e Wereld Pultrusie Conferentie 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, duidt op een duidelijke en groeiende interesse in pultrusie wereldwijd. Het hoge niveau van technologie- en toepassingsontwikkelingsactiviteiten getoond in het wijdverbreide conferentieprogramma is bewijs van een sterke vastberadenheid om de competitiviteit van gepultrudeerde producten te verbeteren en groeikansen na te streven."

Hier zijn enkele highlights uit het maartprogramma, dat in meer detail gepresenteerd wordt in het volledige rapport. Een positieve lange-termijn toekomst voor pultrusie wordt verwacht in Europa en Noord-Amerika, die voor twee-derde van de wereldwijde composietenmarkt zorgen. Volgens Dan Coughlin, VP marktontwikkeling bij de American Composites Manufacturers Association (ACMA, Arlington, VA, VS), vertegenwoordigt pultrusie 3% van de totale Noord-Amerikaanse eindproductmarkt voor composieten en werd geschat op $790 miljoen in 2016. Analysten voorspellen een CAGR van ongeveer 5% om $1.060 miljard te bereiken in 2020, met bouw en infrastructuur als de grote groeisectoren. Infrastructuur groeigebieden omvatten composiet wapeningsstaaf voor betonconstructie, en een interessante nieuwe toepassing, zegt Mikko Lassila, product business owner, telecommunicatie, Exel Composites (Mäntyharju, Finland). Het bedrijf ontwikkelt infrastructuur- en bouwelementen voor de komende 5G era, waar gepultrudeerde glasvezel laminaten kunnen worden ontworpen om demping van de hoge frequentie, korte golfengte 5G signalen te minimaliseren, terwijl ook installatie- en duurzaamheidsvoordelen worden geleverd. Het bedrijf is deel van de LuxTurrim5G initiatief voor Smart City Digital Ecosystem Creatie, wat slimme lichtmasten ontwikkelt ontworpen om een telecommunicatienetwerk te creëren geschikt voor de snel groeiende stedelijke omgevingen. De composietpaal fungeert als mast, architecturale behuizing, weerbescherming en radome voor de 5G antenne.

In het gebied van windturbines, is infusie momenteel de dominante technologie in spar cap fabricage, zegt Dr. Rakesh Raj van STRUCTeam Ltd. (Cowes, Isle of Wight, VK) met slechts rond 5% van de bladen prepreg-gebaseerd en 5% pultrusie-gebaseerd. Pultrusie biedt een niveau van kwaliteit en lagere afvalpercentages voor de structureel-kritieke spar cap. Gepultrudeerde oplossingen bieden ook lagere totale bladkosten versus infusie alsook besparingen in kapitaal- en operationele uitgaven. 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 pakken geassocieerd met het gebruik van pultrusie in bladen. Voor een typische 80 m blaad, maakt de Pullwind oplossing voor gepultrudeerde spar cap ontwerpen totale kostenbesparing van 9-12% mogelijk en staat een 10% CAPEX reductie en een algehele reductie in bladgewicht van 3-7% toe, zegt de groep.

Scott Bader's (Northamptonshire, VK) Jeffrey Starcher schetste hoe auto-onderdelen custom gepultrudeerd kunnen worden voor hun toepassing. Potentiële pultrusietoepassingen omvatten bumperbalken, dakbalken, front-end ondersteuningssystemen, deurintrusiebalken, chassisrails, en transmissietunnels. Zijn bedrijfs urethane acrylaten bieden duizenden combinaties van harsen om te kiezen, hoge rek met hoge modulus voor toughness, en Tg van bijna 300°C. De harsen hechten extreem goed aan koolstof- en glasvezel, leveren snap cure kenmerken en doorstaan auto-verwerkingstemperaturen.

Naast discussies over marktpotentieel, was verhoogde productiviteit een sterke focus van de conferentie. Nieuwe pultrusieharsen en proces-technologie worden nagevolgd om prestaties te verbeteren ten opzichte van traditionele harsen zoals onverzadigde polyester en vinylester en hogere lijnsnelheden mogelijk te maken zonder eigenschappen te beïnvloeden. Vooruitgang in hoog reactieve harsen zoals polyurethanen, epoxiden en thermoplasten openen nieuwe mogelijkheden. Polyurethaanharsen kunnen de meest kosteneffectieve oplossing zijn voor pultrusie. Vergeleken met onverzadigde polyester, vinylester en epoxyharsen, biedt polyurethaan verbeterde buigsterkte en hogere interlaminaire schuifsterkte (ILSS). Samen met apparatuurspecialist KraussMaffei, ontwikkelt Covestro (Pittsburgh, PA, VS) nieuwe polyurethaan systemen ontworpen om gepultrudeerde polyurethaan composieten mogelijk te maken. Dr Paul Heinz, hoofdalifatische composieten, Covestro Duitsland, legde uit dat lijnsnelheid en coatingkosten twee van de grootste invloeden zijn op de kostenefficiëntie van het pultrusieproces en het bedrijf heeft harsystemen ontwikkeld die hoge lijnsnelheid en eliminatie van coating toelaten.

Rudolf Emmerich van het Fraunhofer Institute of Chemical Technology (Pfinztal, Duitsland) presenteerde een nieuw concept voor microgolf-geassisteerde pultrusie, ontwikkeld als onderdeel van het Europese Coaline project. Verhardingstijd is een belangrijke parameter in pultrusie, afhankelijk van wanddikte, en voor harsen met langere verhardingstijden zoals epoxy en polyurethaan. Microgolven bieden snelle, homogene of selectieve verwarming van materialen. Microgolf-geassisteerde pultrusie is state of the art maar niet in de industrie gebruikt, primair omdat het nodig is om de metalen die volledig te vervangen door een microgolf-doorlatende keramische die of deels, met een microgolf-doorlatende keramische insert. Een concept voor microgolfverhitting zonder grote wijzigingen is ontwikkeld waarin de diegeometrie gebruikt wordt voor het transmitteren van de microgolven, en geen keramische onderdelen nodig zijn. Retrofit van bestaande pultrusiedies is mogelijk, zegt Emmerich.

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