Чем можно заменить металл

Композитные материалы заменяют металл

Элементы будущего

Прочный, коррозионностойкий, диэлектрический и радиопрозрачный профиль производят из стекловолокна и специальных смол, он может быть окрашен «в массе» в любой цвет, выбранный заказчиком. Он легок, удобен в монтаже и ремонте, а срок его службы достигает 50 лет. За счет значительного увеличения межремонтных сроков, минимальных расходов на эксплуатацию и простоты ремонта его приобретение оказывается экономически более выгодными, чем покупка обычного металлического ограждения.

Опыт применения систем внешнего армирования показывает, что эта технология позволяет проводить работы в сжатые сроки, при этом их стоимость в среднем на 15-20 процентов меньше, чем при использовании традиционных методов ремонта или усиления.

Признание друзей

Системы внешнего армирования по достоинству оценили и в Республике Беларусь, где их применяют для ремонта мостовых конструкций. Так, с использованием углепластиковых ламелей и углеродных тканей были отремонтированы путепроводы над железнодорожной станцией Барановичи-Полесские в Брестской области и на Западном обходе города Бреста.

На путепроводе возникли дефекты бетона балок и сверхнормативные прогибы из-за коррозии арматуры. Тогда и было принято решение об усилении пролетных конструкций специальными ламелями CarbonWrap Lamel T, предназначенными для использования на особо ответственных конструкциях. Работы провело государственное предприятие «БелдорНИИ». Испытания после реконструкции выявили полное соответствие показателей усиленных пролетных конструкций путепровода требованиям проекта.

Системы внешнего армирования CarbonWrap были успешно применены и на ряде других объектов в Республике Казахстан, в том числе для усиления конструкций строящегося жилого дома в городе Уральске.

От столицы до Арктики

Углеродные ленты CarbonWrap Tape производства «НЦК» были применены и при реконструкции одного из производственных цехов филиала компании «Гознак» в Москве. Это потребовалось в связи с установкой нового оборудования.

Применение системы внешнего армирования CarbonWrap позволило провести работы без привлечения тяжелой техники и сварки и не увеличило нагрузку на здание.

Современные композитные материалы могут успешно применяться в разных климатических условиях, при сейсмоактивности, при больших перепадах температур и других внешних воздействиях. Совместно с Институтом мерзлотоведения им. П.И. Мельникова Сибирского отделения РАН «НЦК» провел испытания, доказывающие эффективность использования композитных материалов в условиях Крайнего Севера.

На совещании в управлении архитектуры и градостроительной политики окружной администрации Якутска, в котором участвовали специалисты «НЦК», решено до конца 2019 года определить объект для пилотного внедрения системы CarbonWrap. Предполагается, что это будет одно из городских учебных заведений.

Дом не подведет

До недавнего времени углеволоконные системы внешнего армирования были востребованы при ремонте и восстановлении железобетонных конструкций крупных промышленных и гидротехнических объектов, объектов городской инфраструктуры, путепроводов. Но сейчас заметную долю в применении инновационного материала стало занимать и гражданское строительство. Они все чаще применяются и при ремонте частных домов и коттеджей. Их отличает относительно простой монтаж и привлекательность внешнего вида по сравнению с традиционным способом усиления несущих конструкций металлом.

Углеродные ленты и сетки также решают проблемы недостатка и коррозии арматуры, низкой прочности бетона, разрушения железобетонных конструкций из-за длительного воздействия природных факторов и агрессивных сред в процессе эксплуатации. Углеволокном можно эффективно усилить и железобетонный фундамент здания при его надстройке. При этом сокращаются сроки проведения ремонта, а стоимость работ в среднем на 20-40 процентов ниже, чем при использовании традиционных методов. Так что сфера применения современных нанокомпозитных материалов все время расширяется и находит все больше сторонников.

Источник

Полимеры на смену металлам

На данный момент во многих производственных сферах металл активно заменяется на пластик. Пластиковые детали в среднем весят на 30 процентов меньше, чем те же стальные. В случае с автомобилестроением, это значительно уменьшает вес транспорта и снижает потребление топлива.

Ранее сталь широко использовалась практически в любой сфере промышленности, однако сейчас пик её потребления миновал — металл заменяют другими материалами.

Автомобильная промышленность переходит на полимеры

Не случайно в пример мы поставили сферу автомобилестроения — на опыте этой отрасли можно проследить тенденцию замены стали и прочих металлов на пластик, полиуретаны и другие полимерные материалы. Если ещё в 70х автомобиль в среднем состоял из металлических деталей на 79%, то сегодня доля металла в современных машинах не превышает 60% в среднем значении. Использование пластика и полиуретана же наоборот показывают качественный рост, пластмассы и пластиков: с 6% до 18%, полиуретанов, эластомеров и каучуков: с 2% до 7%. Казалось бы, что пластики и полиуретан можно найти только в отделке салона и во внутреннем убранстве автомобиля, однако, элементы из этих материалов широко используются в кузове, подвеске или даже двигателях машин.

В среднем легковом автомобиле сегодня применяется около 180 кг пластика, но прогнозируется, что к 2020му году данная цифра вырастет вплоть до 300 кг.

Структуированное развитие индустрии

Эксперты оценивают, что спрос на пластик и полимерные материалы в автомобильном производстве продолжит расти.

Внедрение подобных нововведений в первую очередь обуславливается экономическими факторами. Главное преимущество полимеров — лёгкость. Исходя из этого, детали из полимеров также будут весить меньше. Также производители работают на то, чтобы снизить вес кузова в выгоду увеличения количества деталей, связанных с безопасностью и повысить число разнообразных приборов.

Тренды по использованию полимеров в сфере производства автомобилей даже поддерживаются на государственном уровне в Европе. Связано это с жёстким регламентированием по требованиям к содержанию опасных веществ на производстве и перспективе материала в целом. Если говорить про автопром в России, то дело замены металла полимерами продвигается несколько медленнее. К примеру, из всего полимерного производства на территории нашей страны, в автомобильной промышленности задействовано только 5%.

Интеграция полимеров в мире развилась настолько, что сегодня многие именитые автопроизводители сотрудничают с химическими концернами на постоянной основе. Например, химическая компания Lanxess занимается изготовлением полиуретановых и пластиковых деталей для таких компаний как Porche и Skoda.

Полимеры или металл?

Немецкие химические концерны занимаются инвестицией немалых средств на развитие по изучению и разработке новых видов полимеров и пластмасс, которые планируется применять в производстве автомобилей. В их изготовлении применяется широкий спектр полимерных материалов, разнящихся по твёрдости, весу, устойчивости и прочим показателям.

К примеру, ПВХ используется при производстве изоляции, жидкий полиуретан применяют при изготовлении втулок, манжетов, сайлентблоков и пр., полиамид используется в шестерёнках, приводных деталях, а поликарбонат вообще может заменять многие металлические детали машин, так как является исключительно ударопрочным и стойким материалом.

Многие потребители преисполнены скепсиса относительно замены металла на пластик, однако научный прогресс может с уверенностью заявить, что сегодня довольно большое количество пластиков и полиуретанов имеют более высокие физико — химические характеристики, чем у металлов, которые раньше применялись в автомобильной промышленности. Например, некоторые полиамиды на тестах оказались намного прочнее листовой стали. Полимеры также хороши тем, что их можно армировать, тем самым ещё дополнительно повышая их прочность и дополнительную устойчивость к неблагоприятному внешнему воздействию. Возможность использования литьевых полимеров, таких как жидкий полиуретан, позволяет воплощать в жизнь дизайнерские концептуальные решения. И, конечно же, одно из главных преимуществ полимеров — они намного долговечнее.

В итоге хочется сказать, что широкое использование полимеров в автомобилестроении обуславливается их качественным превосходством над металлом и доминирование полимерных составляющих над металлическими — это вопрос времени и научного прогресса.

Источник

Просмотр темы

(Архив) тему, страницу

Нет ни одной темы.
Если Вы добавите тему, она будет первая!

Журнал

Ноябрьский номер журнала

Подписка на журнал

В следующем номере

Популярные запросы

Контакты

Адрес редакции:
105066, Москва, Токмаков пер., д. 16, стр. 2, пом. 2, комн. 5

Отдел рекламы:
Прямая линия:
+7 (499) 267-40-10, +7 (499) 267-40-15
E-mail: reklama@vedomost.ru

©2008-2021 Журнал «Полимерные материалы»
Все права защищены

Копирование информации данного сайта допускается только при условии установки ссылки на оригинальный материал.

Настоящим, в соответствии с Федеральным законом № 152-ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006 года, Вы подтверждаете свое согласие на обработку компанией ООО «Концепция связи XXI век» персональных данных: сбор, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), использование, передачу в целях продвижения товаров, работ, услуг на рынке путем осуществления прямых контактов с помощью средств связи, продажи продуктов и услуг на Ваше имя, блокирование, обезличивание, уничтожение.

Компания ООО «Концепция связи XXI век» гарантирует конфиденциальность получаемой информации. Обработка персональных данных осуществляется в целях эффективного исполнения заказов, договоров и иных обязательств, принятых компанией в качестве обязательных к исполнению.

В случае необходимости предоставления Ваших персональных данных правообладателю, дистрибьютору или реселлеру программного обеспечения в целях регистрации программного обеспечения на Ваше имя, Вы даёте согласие на передачу своих персональных данных.

Компания ООО «Концепция связи XXI век» гарантирует, что правообладатель, дистрибьютор или реселлер программного обеспечения осуществляет защиту персональных данных на условиях, аналогичных изложенным в Политике конфиденциальности персональных данных.

Настоящее согласие распространяется на следующие персональные данные: фамилия, имя и отчество, место работы, должность, адрес электронной почты, почтовый адрес доставки заказов, контактный телефон, платёжные реквизиты. Срок действия согласия является неограниченным. Вы можете в любой момент отозвать настоящее согласие, направив письменное уведомление на адрес: podpiska@vedomost.ru с пометкой «Отзыв согласия на обработку персональных данных».

Обращаем Ваше внимание, что отзыв согласия на обработку персональных данных влечёт за собой удаление Вашей учётной записи с соответствующего Интернет-сайта и/или уничтожение записей, содержащих Ваши персональные данные, в системах обработки персональных данных компании ООО «Концепция связи XXI век», что может сделать невозможным для Вас пользование ее интернет-сервисами.

Давая согласие на обработку персональных данных, Вы гарантируете, что представленная Вами информация является полной, точной и достоверной, а также что при представлении информации не нарушаются действующее законодательство Российской Федерации, законные права и интересы третьих лиц. Вы подтверждаете, что вся предоставленная информация заполнена Вами в отношении себя лично.

Настоящее согласие действует в течение всего периода хранения персональных данных, если иное не предусмотрено законодательством Российской Федерации.

Источник

Замена металла на пластик – возможно ли это?

В процессе проектирования новых деталей разработчик старается создать изделие, превосходящее существующие аналоги по качеству, производительности, стоимости, эргономичности и т.д. Для тех изделий, которые находятся на виду у пользователя, дизайнеры стараются придумать еще и более привлекательный внешний вид, чтобы деталь могла и привлечь больше покупателей, и порадовать каждый день своего владельца.

Конечно, цена изделия оказывает огромное влияние на процесс проектирования. Порой всего один процент экономии высвобождает в итоге огромные суммы.

Может показаться, что дизайнер занимается только привлекательностью изделия, однако это совершенно не так. Креативность в процессе работы дает возможность специалисту добиться сразу нескольких эффектов:

— создание однокомпонентного изделия вместо сложносоставного. В результате можно существенно сэкономить на сборке – и по времени, и по трудозатратам, и по денежным средствам;

— замена одного материала другим. К примеру, использование пластмассовых деталей вместо металлических позволяет уменьшить расходы до 50%. При этом прочность и износостойкость зачастую практически, или даже совсем, не страдает.

Развивая тему замены материалов пластиком, можно назвать еще много преимуществ подобного подхода. Использование пластмассы позволяет расширить возможности изготовления более оригинальных изделий, так как пластмасса гораздо проще в работе, чем другие материалы.

Она дает возможность отливать сразу готовые детали, причем с мелкими элементами, без дополнительной окончательной обработки, что невозможно для металла. Апогеем всего является то, что пластиковые изделия, даже сложные, можно выпускать большими партиями и с большой скоростью изготовления.

Преимущества пластика по сравнению с металлом

Полимеры имеют ряд преимуществ или сопоставимые показатели с металлом, что и делает их взаимозаменяемыми. Итак, работа с пластиком имеет такие достоинства:

— меньшие затраты на производство;

— сопоставимая устойчивость к растяжению;

— меньший вес детали того же размера;

— срок службы оборудования для производства примерно в шесть раз больше;

— стабильная стоимость сырья (пластиковых гранул).

Методика замены металла на пластик

Чтобы добиться максимальных преимуществ замены одного материала на другой, можно использовать следующую стратегию. Во-первых, все составные металлические детали отливаются в виде одной цельной пластиковой в пресс-форме под давлением. Это, помимо прочих преимуществ, избавляет от необходимости создавать какие-либо крепежные механизмы. Пластик можно окрасить в любой желаемый цвет, что сделает его более привлекательным.

Многим покажется это невероятным, но пластмассовые детали с такой же конфигурацией, как и металлические, могут и правда выполнять такую же точно работу и с тем же сроком службы. При этом полимерам требуется значительно меньше вторичных операций, чем металлам.

Уже сегодня очень много таких замен произведено. К примеру, пластмассовые шестерни можно повсюду видеть в домашних кухонных комбайнах и мясорубках. Множество автомобильных деталей также заменены на пластмассу, что сделало всю машину более легкой, быстрой и экономичной. Еще несколько десятилетий назад в каждом доме был металлический водопровод, а сегодня они только пластиковые.

Таким образом, пластик выигрывает по всем фронтам. Купить различные емкости из ПНД и ПВД, такие как банки, бутылки и канистры, можно в нашей компании «Термопласт». Мы выпускаем также множество других изделий из этого материала – дозаторы, пакеты, триггеры, плафоны и многое другое.

Источник

Каждый руководитель или владелец производственного предприятия задается вопросом: как повысить прибыль своего предприятия?

В условиях постоянно растущей конкуренции банальное увеличение наценки приводит к потере своих позиций на рынке. Остается один путь – снижение затрат.

Компания TELKO совместно со швейцарским производителем EMS-Grivory успешно работает в области внедрения современных полимерных материалов во всех уголках мира.

Практика показывает, что повысить эффективность производства можно за счет замещения металлов и сплавов на термопласты, такие как частично кристаллические полиамиды серии EMS-Grivory.

Что такое полимеры EMS—Grivory

Grivory GV – это серия полиамидов с ароматической группой в составе полимерной цепи.

Поставляются в виде гранул и могут перерабатываться методами литья под давлением или экструзии на общедоступном оборудовании и оснастке. Применяются для эффективного и экономичного производства изделий, от которых требуются высокая жесткость и прочность, небольшое изменение свойств после поглощения влаги, высокая стабильность размеров и хорошая химическая стойкость.

Grivory HT – это конструкционные термопласты на основе полифталамида (РРА).

Перерабатываются методами экструзии и литья под давлением и характеризуются высокими эксплуатационными характеристиками, такими как повышенные жесткость и прочность при высоких рабочих температурах – вплоть до 270 °С. По многим показателям серия Grivory HT превосходит PPS и PEEK, обладая при этом более широким «технологическим окном» переработки.

Grivory XL – это новая группа продуктов EMS-Grivory (XL – Xtra Light, т. е. сверхлегкий).

Представляют собой полиамиды, армированные длинными стекловолокнами, обеспечивающими высокую жесткость в сочетании с низкой плотностью. Позволяют снизить толщину стенки изделий, уменьшая тем самым время цикла и материалоемкость. Благодаря высокому модулю упругости ползучесть у этих материалов ниже, чем у цинковых сплавов.

Какие преимущества могут быть достигнуты при замене металла на пластик

Оптимизация затрат может быть достигнута во всех отраслях современной промышленности – от агротехники до авиакосмической отрасли. Кроме очевидного преимущества термопластов перед металлами – снижения массы изделия, есть и другие, не менее важные. Детали и изделия, изготовленные из материалов EMS-Grivory, являются готовыми к использованию, т. е. сразу же после окончания цикла литья под давлением. Это способствует снижению затрат на подготовку производства из-за отсутствия необходимости производить дорогостоящую механическую обработку – удаление облоя, сверление, нарезание резьбы, обеспечение необходимых допусков и пр. Высокая коррозионная стойкость EMS-Grivory позволяет отказаться от гальванических покрытий. По сравнению с литьем металлов использование термопластов обеспечивает более длительный срок эксплуатации литьевых форм, что тоже является еще одним фактором, позволяющим сокращать затраты. Функциональная интеграция деталей из термопластов (возможность объединения нескольких деталей в одну) позволяет минимизировать трудоемкость процесса сборки конечного изделия. Другие преимущества, такие как высококачественная поверхность, хорошие звукопоглощающие,, антивибрационные, фрикционные и другие специфические характеристики, вплоть до повышенной электро- и теплопроводности, могут быть решающими факторами при выборе материала (табл. 1).

Качественная сравнительная характеристика свойств металлических сплавов и термопластов серии EMS—Grivory

П р и м е ч а н и е. «+» – у EMS-Grivory лучше; «–» – хуже; «=» – примерно на том же уровне.

За счет чего достигается экономия средств

Логистикa и хранение. Физическая плотность материалов EMS-Grivory значительно ниже, чем у металлов и сплавов. Поэтому затраты на транспортировку, погрузочно-разгрузочные работы и хранение могут быть снижены в разы. При этом практически неограниченные возможности выбора геометрии деталей позволяют разрабатывать решения с учетом их оптимального хранения и транспортировки. Для хранения же массивных заготовок и готовых изделий из сплавов требуется складское оборудованиe – от стеллажей до транспортировочной техники – с высокой несущей способностью. Для пластика капитальные вложения на организацию складирования значительно ниже.

Производство. Для изготовления деталей из бронзы, сплавов алюминия, цинка и др. обычно необходим достаточно крупный и дорогостоящий парк oборудoвания, тогда как при переработкe термопластов, например, литьем под давлением, достаточно одной литьевой машины и периферийного oборудования. Помимо снижения численности основных работников, металлозамещение влечет за собой экономию за счет сокращения численности технологов, наладчиков и ремонтного персонала; уменьшается нагрузка на бухгалтерию и финансовые службы. При современном подходе к контролю параметров процесса практически сводится на нет человеческий фактор. В случае изделий из металлов и сплавов значительный объем затрат приходится на изготовление, обслуживание и замену оснастки, в то время как. жизненный цикл оснастки для литья под давлением термопластов в 1,5–2 раза дольше при практически идентичной стоимости.

Стоимость материалов. Стоимость килограмма пластика, способного заменить металл, заметно выше, чем у сплавов алюминия, цинка, магния и даже бронзы. Цена на отдельные марки пластика может достигать 20–25 евро/кг. Но при рассмотрении бизнеса в целом – с учетом капитальных затрат, амортизации оборудования и оснастки, компенсационных пакетов сотрудников, логистики и хранения, налогов и экологических взносов, размера необходимого оборотного капитала и его оборачиваемости – экономия может достигать 25–30 %, а экономический эффект – миллионов и даже десятков миллионов рублей в зависимости от объема партии, о чем свидетельствует пример расчета, приведенный в табл. 1.

Результаты расчета экономического эффекта от замещения алюминиевого сплава АК7ч на термопласт Grivory XE 3735 при изготовлении корпуса гидравлического клапана (объем партии – 200 тыс. шт.)

Какие основные вопросы возникают при замене металла на пластик

Успех замены металла на пластик во многом зависит также от правильно разработанной конструкции литьевой оснастки (систем термостатирования и вeнтиляции формы, геометрии оформляющей полости и др.) и оптимизированного режима процесса, что обеспечит технологичность и воспроизводимость процесса литья. Важно, чтобы все влияющие факторы были оптимизированы для каждого конкретного случая применения. Современные системы автоматизированного проектирования (САПР) позволяют охватить весь процесс работы над новым проектом – от первоначальной концепции до серийного производства. Специалисты TELKOи EMS-Grivory предлагают своим клиентом пакет услуг по сопровождению подготовки производства. Использование программного пакета CAE (Computer Aided Engineering) при разработке изделий и форм, моделировании процесса литья и рабочих нагрузок позволяет полностью предотвратить ошибки при проектировании и исключить лишние затраты.

Более подробную информацию Вы можете получить на сайте нашей компании www.telko.com, по телефонам +7 (812) 602-24-20 и +7 (812) 602-24-40, запросив по электронному адресу rusales@telko.com или непосредственно на стенде компании TELKO во время выставки «Интерпластика-2018» ( Павильон 1, стенд 1В16).

Источник