Download - X-TREME Composite Companyeng.sut.ac.th/me/meold/1_2552/437200/437200/week5/Composite T… · 2009 Lecture Side July 2004 Lecture by Nattawut Rattanaphrarom Manager of X-treme composite

July 20042009 Lecture Side

Lecture by

Nattawut RattanaphraromManager of X-treme composite Company

January 2009

Composite Materials Technology in Thailand

©AI

RB

US

UK

LTD

200

2. A

ll rig

hts

rese

rved

. Con

fiden

tial a

nd p

ropr

ieta

ry d

ocum

ent.

2009 Subject Name : Composite Materials Technology in Thailand Page 2

About X-TREME Composite Company ©

AIR

BU

S U

K L

TD 2

002.

All

right

s re

serv

ed. C

onfid

entia

l and

pro

prie

tary

doc

umen

t.


X-TREME Composite Company

©AI

RB

US

UK

LTD

200

2. A

ll rig

hts

rese

rved

. Con

fiden

tial a

nd p

ropr

ieta

ry d

ocum

ent.



©AI

RB

US

UK

LTD

200

2. A

ll rig

hts

rese

rved

. Con

fiden

tial a

nd p

ropr

ieta

ry d

ocum

ent.

2009 Subject Name : Composite Materials Technology in Thailand


©AI

RB

US

UK

LTD

200

2. A

ll rig

hts

rese

rved

. Con

fiden

tial a

nd p

ropr

ieta

ry d

ocum

ent.


X-TREME Composite Company ©

AIR

BU

S U

K L

TD 2

002.

All

right

s re

serv

ed. C

onfid

entia

l and

pro

prie

tary

doc

umen

t.



©AI

RB

US

UK

LTD

200

2. A

ll rig

hts

rese

rved

. Con

fiden

tial a

nd p

ropr

ieta

ry d

ocum

ent.



©AI

RB

US

UK

LTD

200

2. A

ll rig

hts

rese

rved

. Con

fiden

tial a

nd p

ropr

ieta

ry d

ocum

ent.



©AI

RB

US

UK

LTD

200

2. A

ll rig

hts

rese

rved

. Con

fiden

tial a

nd p

ropr

ieta

ry d

ocum

ent.


Product of Company ©

AIR

BU

S U

K L

TD 2

002.

All

right

s re

serv

ed. C

onfid

entia

l and

pro

prie

tary

doc

umen

t.


Thai UAV Project

©AI

RB

US

UK

LTD

200

2. A

ll rig

hts

rese

rved

. Con

fiden

tial a

nd p

ropr

ieta

ry d

ocum

ent.


Website of Company

http://www.xtremecomposite.com

©AI

RB

US

UK

LTD

200

2. A

ll rig

hts

rese

rved

. Con

fiden

tial a

nd p

ropr

ieta

ry d

ocum

ent.

Month 200X2009 Subject Name Aircraft Materials Page 2

Applications of polymer matrix composites

The Aerospace Industry (doors, horizontal and vertical stabilizers, wing skins, fin boxes, flaps, and various other structural components)

The Automotive Industry (Bumper beam, Seat/load floor, Hood Radiator support, Roof panel and land transport systems like cars, trucks and bus bodies, railway coach components, containers and two and three wheelers )The Sporting Goods Industry (golf shafts, tennis rackets, snow skis, fishing rods, etc.)

Consumer Goods (sewing machines, doors, bathtubs, tables, chairs, computers, printers, etc)

Construction and Civil Structures (bridges, columns doors, windows and partitions and for translucent roofing sheets, prefabricated modularhouses and buildings etc.)Industrial Applications (industrial rollers and shafts, bushings, pump and roller bearings, pistons, robot arms and others)

Marine Applications (passenger ferries, power boats, buoys, etc.)

©AI

RB

US

UK

LTD

200

2. A

ll rig

hts

rese

rved

. Con

fiden

tial a

nd p

ropr

ieta

ry d

ocum

ent.

•2005: Airbus engineers are claiming Boeing has rushed the development of the 7E7 Dreamliner. In particular, they say composite technology is not mature enough to build an all-composite fuselage. But the claims may be no more than a marketing ploy, in response to Boeing's criticism of weight overruns on the Airbus A380.

•Aluminium or composite?

©AI

RB

US

UK

LTD

200

2. A

ll rig

hts

rese

rved

. Con

fiden

tial a

nd p

ropr

ieta

ry d

ocum

ent.

•"This is a piece of aviation history," said Walt Gillette, Boeing vice president of Engineering, Manufacturing and Partner Alignment. "Nothing like this is already in production. Hundreds of aerospace experts from Boeing and our partners developed everything, including the design, tools that served as the mold, programming for the composite lay-down, and tools that moved the structure into the autoclave."

•He added that using composites "allowed us to create optimized structural designs and develop an efficient production process. We now see how all advanced airplanes will be built from this time forward."

•SEATTLE, Jan. 11, 2005 –

•Boeing recently completed the first full-scale composite one-piece fuselage section for its new 7E7 Dreamliner program, demonstrating concepts for 7E7 production that begins next year. The structure, 7 m long and nearly 6 m wide, is the 7E7's first major development piece.

©AI

RB

US

UK

LTD

200

2. A

ll rig

hts

rese

rved

. Con

fiden

tial a

nd p

ropr

ieta

ry d

ocum

ent.

•Composite – wood, glass, carbon?

•Manufacture - prepreg, infusion…?

©AI

RB

US

UK

LTD

200

2. A

ll rig

hts

rese

rved

. Con

fiden

tial a

nd p

ropr

ieta

ry d

ocum

ent.

©AI

RB

US

UK

LTD

200

2. A

ll rig

hts

rese

rved

. Con

fiden

tial a

nd p

ropr

ieta

ry d

ocum

ent.


What is Composite Materials

Do you know what is Composite Materials?

©AI

RB

US

UK

LTD

200

2. A

ll rig

hts

rese

rved

. Con

fiden

tial a

nd p

ropr

ieta

ry d

ocum

ent.


Fiber Reinforced Composite

เสนใยเสรมแรงจะชวยเพมความแขงแรง ความตานทานการลาตว มอดลสยง และอตราสวนความแขงแรงตอนาหนกของวสดผสมใหสงขน สมบตตาง ๆ เหลานจะเกดขนรวมกนระหวางความแขงแรง ความเหนยวของเสนใยประสานกบความออนเหนยวของแมทรกซ วสดทเปนแมทรกซจะทาหนาทในการถายแรงทกระทาสเสนใย

เสนใย (Fiber) ประกอบไปดวย- เสนใยแกว- เสนใยคารบอนและเสนใยแกรไฟต- เสนใยอะรามด ( Aramid ) หรอทเรยกวา เคฟลาร ( Kevlar )- เสนใยโบรอน

©AI

RB

US

UK

LTD

200

2. A

ll rig

hts

rese

rved

. Con

fiden

tial a

nd p

ropr

ieta

ry d

ocum

ent.



MATERIALS : RESIN

• PRIMARY FUNCTION:“TO TRANSFER STRESS BETWEEN REINFORCING FIBERS AND TO PROTECT THEM FROM MECHANICAL AND ENVIRONMENTAL DAMAGE”

• TYPES:THERMOSETTHERMOPLASTIC

©AI

RB

US

UK

LTD

200

2. A

ll rig

hts

rese

rved

. Con

fiden

tial a

nd p

ropr

ieta

ry d

ocum

ent.



• THERMOSETTING PLASTICPOLYESTERVINYL ESTEREPOXY PHENOLICPOLYURETHANE

• THERMOPLASTICACETALACRYRONITRILE BUTADIENE STYRENE (ABS)NYLONPOLYETHYLENE (PE)POLYPROPYLENE (PP)POLYETHYLENE TEREPHTHALATE (PET)

©AI

RB

US

UK

LTD

200

2. A

ll rig

hts

rese

rved

. Con

fiden

tial a

nd p

ropr

ieta

ry d

ocum

ent.


การจดเรยงตวของเสนใย

หากเราตองการวสดผสมทมการรบแรงในหลาย ๆ ทศทาง เราสามารถกระทาไดโดยการจดเรยงทศทางของเสนใยทมมมแตกตางกน โดยใชเสนใยทตอเนอง

©AI

RB

US

UK

LTD

200

2. A

ll rig

hts

rese

rved

. Con

fiden

tial a

nd p

ropr

ieta

ry d

ocum

ent.


การจดเรยงตวของเสนใย

©AI

RB

US

UK

LTD

200

2. A

ll rig

hts

rese

rved

. Con

fiden

tial a

nd p

ropr

ieta

ry d

ocum

ent.


Example

©AI

RB

US

UK

LTD

200

2. A

ll rig

hts

rese

rved

. Con

fiden

tial a

nd p

ropr

ieta

ry d

ocum

ent.


การผลตวสดผสมเสนใยเสรมแรง

การขนรปดวยมอการขนรปดวยมอ ทาไดงายแตชาและตองใชแรงงานมาก วธการทาประกอบดวยการทาสารชวยใหถอดออก

จากแบบไดงาย (gel coat) เพอปองกนการตดกนระหวางผวหนาของแมพมพกบแรซน จากนนปดวยเสนใยเสรมแรงลงไป จากนนทาทบดวยเรซนเหลวทผสมตวเรงใหเกดการแขงตว จากนนรดใหผวเรยบโดยใชลกกลง เพอไลฟองอากาศใหหมดไป จากนนจงปทบดวยเสนใยอก และทาทบดวยเรซนเพมหากตองการความหนามากขน

©AI

RB

US

UK

LTD

200

2. A

ll rig

hts

rese

rved

. Con

fiden

tial a

nd p

ropr

ieta

ry d

ocum

ent.



การขนรปดวยมอการขนรปดวยมอ

©AI

RB

US

UK

LTD

200

2. A

ll rig

hts

rese

rved

. Con

fiden

tial a

nd p

ropr

ieta

ry d

ocum

ent.



การขนรปดวยแรงดนอากาศการขนรปดวยแรงดนอากาศ วธนจะใชแรงดนของอากาศเปาเขาไปยงถงหรอแผนของยางทมความยดหยน เพอใหยาง

ไปดนชนของเสนใยและเรซนใหแนบตดกบแมพมพ แรงดนทใชอาจสงถง 50 psi ซงจะทาใหเกดการอดตวขนระหวางแผนยางและแมพมพ ชวยใหเกดการประสานกนดขนระหวางเสนใยกบเรซน วธนนยมใชกบการผลตชนสวนเครองบน

©AI

RB

US

UK

LTD

200

2. A

ll rig

hts

rese

rved

. Con

fiden

tial a

nd p

ropr

ieta

ry d

ocum

ent.



การขนรปโดยสญญากาศการขนรปโดยสญญากาศ จะมลกษณะคลายกบการขนรปดวยวธแรงดนอากาศ โดยจะมแผนยางปดทบผวหนา

ของเรซนและเสนใย จากนนจะมการดดอากาศระหวางแผนยางกบผวหนาเรซนออกใหเกดสภาวะสญญากาศ ซงจะทาใหแผนยางแนบสนทกบผวเรซนและกดทบใหเนอเรซนและเสนใยแนบกนสนทดวยแรงสญญากาศ ซงปกตความดนจะอยในชวงระหวาง 69 – 383 KPa (10-14 psi) วธนจะชวยแกปญหาเรองโพรงอากาศหรอชองวางทเกดขนบรเววธนจะชวยแกปญหาเรองโพรงอากาศหรอชองวางทเกดขนบรเวณมมของแมพมพกรณขนณมมของแมพมพกรณขนรปดวยมอรปดวยมอ

การขนรปโดยกระบวนการออโตเคลฟการขนรปโดยกระบวนการออโตเคลฟ ( Autoclave )( Autoclave )เปนวธการขนรปวสดผสมคณภาพสง ขนตอนการทาจะเรมจากการตดแผนเสนใยเปน

รปทรงทตองการ จากนนนาไปวางทบกนเปนชน ๆ พรอมฉาบดวยเรซน จากนนจะเรมทาใหเปนสญญากาศเพอไลอากาศใหหมดไปพรอมทงใหแผนเสนใยอดกนแนนขน ชนตอไปคอการนาเขาหองอบหรอเครองออโตเคลฟ เพอบมใหเรซนเซตตวทอณหภมประมาณ 190C การขนรปดวยวธนใชกบอตสาหกรรมผลตชนสวนเครองบนและยานอวกาศ

©AI

RB

US

UK

LTD

200

2. A

ll rig

hts

rese

rved

. Con

fiden

tial a

nd p

ropr

ieta

ry d

ocum

ent.



การขนรปโดยการปนเสนใยการขนรปโดยการปนเสนใย (Filament Winding)(Filament Winding)กระบวนการนเสนใยทมความยาวตอเนองจะถกดงผานถงบรรจเรซนเหลวแลวปนรอบแก

ของแมพมพ เมอไดความหนาทเพยงพอแลว กจะนาชนงานทไดไปบมทอณหภมหองหรออณหภมทสงในเตาอบ งานทไดจากการขนรปวธนจะมลกษณะเปนรปทรงกระบอก

©AI

RB

US

UK

LTD

200

2. A

ll rig

hts

rese

rved

. Con

fiden

tial a

nd p

ropr

ieta

ry d

ocum

ent.



การขนรปโดยการพนการขนรปโดยการพน วธการนเสนใยทเปนมวนจะถกดงออกมาและผานไปยงเครองตด ( Chopper ) ใหเปนชน

เลก ๆ และถกพนไปยงแมพมพพรอมเรซนเหลว โดยเรซนเหลวจะถกพนออกจากหวพน (spray gun) เรซนและเสนใยจะตดอยกบแมพมพ จากนนจะถกรดอกครงดวยลกกลงเพอไลฟองอากาศ แลวจงนาไปบมไวทอณหภมหองหรอเตาอบ งานทไดจากกระบวนการนมกเปนงานขนาดใหญ

©AI

RB

US

UK

LTD

200

2. A

ll rig

hts

rese

rved

. Con

fiden

tial a

nd p

ropr

ieta

ry d

ocum

ent.



การขนรปโดยแมพมพอดการขนรปโดยแมพมพอด (Compression Mold)(Compression Mold)วธการนเรซนและเสนใยขนาดสนทถกผสมแลวจะถกอดขนรปโดยแมพมพโดยตรง หรอ

อาจถกอดจากหวอดภายนอกแมพมพ แลวทาใหเรซนทผสมแลวไหลผานเขาไปภายในแมพมพ ขนงานทขนรปโดยวธนโดยมากจะมขนาดเลก

©AI

RB

US

UK

LTD

200

2. A

ll rig

hts

rese

rved

. Con

fiden

tial a

nd p

ropr

ieta

ry d

ocum

ent.



การขนรปโดยการดงตอเนองการขนรปโดยการดงตอเนอง (Pultrusion)(Pultrusion)กระบวนการนใชขนรปชนงานทมรปทรงงาย ๆ โดยอาจมหนาตดเปนรปทรงกลม ทรง

เหลยม ทอกลวง แผนหนาหรอบาง เสนใยทมความยาวตอเนองจะถกจมลงไปในอางเรซน จากนนจะถกลากผานแมพมพรอน และทาการบมดวยความรอนอกครงเพอใหเซตตว วสดทไดจากกระบวนการนจะมความแขงแรงตามแนวยาวสงมาก

©AI

RB

US

UK

LTD

200

2. A

ll rig

hts

rese

rved

. Con

fiden

tial a

nd p

ropr

ieta

ry d

ocum

ent.


Aircraft Manufacture in Composite Job

©AI

RB

US

UK

LTD

200

2. A

ll rig

hts

rese

rved

. Con

fiden

tial a

nd p

ropr

ieta

ry d

ocum

ent.


Aircraft Manufacture in Composite Job©

AIR

BU

S U

K L

TD 2

002.

All

right

s re

serv

ed. C

onfid

entia

l and

pro

prie

tary

doc

umen

t.



©AI

RB

US

UK

LTD

200

2. A

ll rig

hts

rese

rved

. Con

fiden

tial a

nd p

ropr

ieta

ry d

ocum

ent.



©AI

RB

US

UK

LTD

200

2. A

ll rig

hts

rese

rved

. Con

fiden

tial a

nd p

ropr

ieta

ry d

ocum

ent.



©AI

RB

US

UK

LTD

200

2. A

ll rig

hts

rese

rved

. Con

fiden

tial a

nd p

ropr

ieta

ry d

ocum

ent.


VDO