环保型铝复合板制造不可或缺的一部分

中东领先的铝复合板制造商也正在实现其实现可持续商业生态系统的目标,并受益于 Tinius Olsen 设备的投入和持续支持。

RMK Industries 为全球 25 多个国家/地区提供产品。他们的主要据点是中东、亚洲和非洲市场,并受到国际知名承包商、顾问和建筑师的信任。他们与香格里拉酒店、可口可乐、Emaar 和迪拜道路和交通管理局等国际公司和政府组织合作开展项目。

图 1 木材样品的弯曲/屈曲试验装置

“RMK Industries 成立于 40 多年前,最初专注于建筑立面产品的贸易。多年来,我们转型为高品质建筑产品的制造,现在我们很自豪能成为中东地区领先的铝复合板和预涂铝卷制造商之一,”质量控制经理 Charmaine Timario 说道

“我们的铝复合板采用最优质的原材料和最新的技术配制而成,从而生产出符合或超过行业基准标准的优质产品,确保符合最严格的国际标准,如 ASTM、NFPA、USGBC 的 LEED、EN 和 ISO。”

铝复合板是轻质覆层板,用作外部建筑立面和饰板,以提高建筑的美观度和耐候性。平板由两块薄铝板组成,粘合到改性矿物填充阻燃芯上,如果正确指定、安装并经过官方认证,符合规范、法规和消防安全法规,则具有多种优点,包括坚固耐用、重量轻、耐候性高,并且具有成本效益、易于安装和维护成本低等优点。

图 2 使用 25kN 万能试验机准备测试,楔形夹具夹紧测试样品

“在 RMK 的整个产品组合中,我们通过不断改进生产流程、高度重视质量控制以及在所有制造流程中创造绿色足迹来投资于产品质量,”Charmaine 继续说道。

“自我们进入制造业以来,实现可持续的生态系统一直是我们的核心目标,我们已经并将继续采取必要措施来实现这一目标。我们的设施由可再生能源提供动力,例如太阳能电池板和水再利用系统。我们还提倡使用电动汽车,在我们的设施中安装了电动汽车充电站。我们在整个制造过程中都采用了可持续的方法。我们通过在我们创新的卷材涂层生产线中安装溶剂回收系统来实现这一点,确保在生产过程中重复使用任何浪费。”

Adhesive peel test set up

图3 胶粘剂材料180°剥离强度试验

“我们的铝卷涂层生产线使用无铬化学品和无铅涂料,我们是该地区首批配备蓄热式热氧化器 (RTO) 的公司之一,该设备可在卷材涂层过程中中和 99% 以上的空气污染物,帮助我们最大限度地减少对环境的影响。我们的产品 100% 可回收,并通过了 LEED 认证,可为 LEED 项目贡献高达 30 分。”

“我们的绿色计划将帮助我们对地球产生积极而深远的影响,预计清洁能源发电量将超过 19,000 MWh,并可避免超过 8000 吨的碳排放。”

考虑到这一点和生产,公司确保每件产品都符合所有公认的国际标准,RMK 运营自己的内部测试实验室,在整个制造过程中进行各种测试。

“我们使用 Tinius Olsen 25ST 对我们的产品进行了大量机械性能测试,例如 180 度剥离强度测试、滚筒剥离强度、拉伸强度、冲压剪切强度、弯曲强度以及其他各种测试。”

Adhesive peel test running

图 4 180°剥离强度测试正在进行中

“购买 25ST 一年后,事实证明它在满足我们的材料测试要求方面表现出色。它帮助我们确保我们的产品符合最高标准。”

“我们之所以选择 Tinius Olsen 设备,是因为它在材料测试领域具有悠久的历史、可靠性和易用性。有了 Tinius Olsen,我们可以确保我们的产品符合最高质量标准,帮助我们为客户提供最好的产品。我们也对技术支持团队感到满意,他们不时到现场和场外拜访我们。”

Useful links

Tensile Testing

Peel Testing

Flexural Testing

25ST Testing Machine

聚合物——解决您的质量问题


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开发新塑料产品的一个重要因素是测试。只有根据相关标准测试原材料、组件和成品,您才能确信您的塑料产品符合市场的高期望,并且足够坚固和灵活,能够按照设计的方式运行。

塑料测试中最常见的一些测试类型包括拉伸强度、湿强度、断裂伸长率、屈服强度、耐折性、冲击强度、热变形、熔体流动、穿刺、模量、泊松比、压缩、弯曲、剪切和摩擦。所有这些测试类型都可以在 Tinius Olsen 的高精度测试机上执行。

我们的材料测试和力测量仪器被世界上一些最具创新精神的公司使用。我们专注于定制材料测试解决方案,旨在满足客户的个性化需求。我们在塑料行业的参与已有数十年,使我们在该领域拥有丰富的经验。所有测试硬件都与我们的 Horizo​​n 软件相得益彰。

Tinius Olsen 的多功能台式聚合物测试机可以执行符合 ASTM、ISO 和其他国际规范的多种材料测试程序,包括拉伸、压缩、撕裂、剥离、弯曲、穿刺、剪切和摩擦阻力测试。

我们的 IT503 和 IT504 冲击试验机采用重型结构,配有空气动力学复合摆锤,确保冲击方向的最大刚度。

MP1200 型熔体流动测试仪/挤出塑性计提供两种配置,均完全符合 ASTM D1238、ISO 1133 和其他国际标准的要求。

一家知名的高级材料、先进机械和创新团队服务合同制造商,最近通过新的 Tinius Olsen 5ST、5kN 测试机升级了其质量测试能力。该公司提供从脊柱植入物、椎弓根螺钉系统、植入级 PEEK 垫片到其他医疗设备等各种产品。

 

其质量计划特别关注的是植入级 PEEK 垫片。PEEK 是聚醚醚酮的缩写,是一种半结晶热塑性聚合物,具有出色的机械和耐化学性,可在高温下保持。

这种无色有机聚合物具有各种工程应用,也被认为是用于医疗植入物的先进生物材料。这些通常被称为 PEEK 植入物,包括微创脊柱、腰椎和胸部植入物。它还与高分辨率磁共振成像 (MRI) 一起使用,用于在神经外科应用中创建部分替换颅骨。

PEEK 植入物受到医疗机构青睐的主要原因包括:

* 抵抗体内有机和水环境的侵蚀
* 坚固的特性使其能够进行精密的制造
* 对人体无毒且安全

PEEK 在脊柱融合装置和增强棒中的应用也日益广泛。

这种聚合物在制造业中的其他应用包括航空航天、汽车和化学加工工业。由于其坚固性,PEEK 被用于制造要求严苛的应用中的物品,包括轴承、活塞部件、泵、高效液相色谱柱、压缩机板阀和电缆绝缘层。它是少数几种与超高真空应用兼容的塑料之一。

制造商投资于卓​​越的质量控制计划,并配备了先进的 Tinius Olsen 测试设备,这为公司的能力和声誉增添了安心。随着 PEEK 的应用范围不断扩大,该设备的耐用性将满足未来几年的所有测试要求。

 

外骨骼的应用

外骨骼是一种包裹身体的刚性结构,通常用来辅助关节运动。这种“外服”试图像人造肌肉一样,帮助穿着者的肌肉收缩和伸展。

最早的机器人外骨骼的开发可以追溯到1965年左右,当时通用电气公司开发了哈迪曼(Hardiman),这是一种大型全身外骨骼,该项目由美国军方投资,设计方案类似于今天的机械外骨骼。军方的目的是让穿戴者拥有超人一样的力量。哈迪曼拥有28个关节和两个抓取臂,由复杂的液压和电子系统驱动。实验中,穿戴者曾成功举起过1500磅的重物。不过遗憾的是,限于当时的技术条件,哈迪曼自己也臃肿不堪,自重达1500磅。如此重量的外骨骼自然难以操控,稳定性不佳,体重带来的另一个问题是能源不足。结果哈迪曼没能走出实验室。

而同一时期,1969年,前南斯拉夫的米哈伊洛·普平研究所(Mihajlo Pupin Institute),也做了动力外骨骼研究工作,目的是为了帮助下肢瘫痪患者实现部分运动功能,他们在全世界第一个提出了步态运动系统(legged locomotion systems)的概念。

当代研究
人类一直没有停止对外骨骼的研究。继续向前迈进,我们关注到来自英国普雷斯顿市中央兰开夏大学(UCLAN)机械工程高级讲师Matt Dickinson博士。Matt博士在大学新建的工程创新中心工作,主要研究概念设计,特别侧重于复合材料通过3D打印技术的应用。

马特说:“老实说,如果你三年前告诉我,我们即将开发世界领先的外骨骼技术,我会质疑你的理智,但现在我们确实做到了。”
“这一切都要归功于2019年赢得地区初级工程师比赛的一名当地青少年。幸运的是,我当时负责评估每一个参赛项目,而有一个项目立即触动了我
,他提到为什么没有给患有肌肉疾病的儿童穿的特殊套装或外骨骼来帮助小朋友进行活动。我的第一直觉是,市场上肯定已经有这样的设备,但我发现我错了!”
欠缺开发的原因纯粹是设计。例如,你如何制作一套能随主人“生长”的衣服,既轻便又实用,而且成本低,以至于所有人都能穿?
“作为一名机械工程师,我的第一个想法是用铝制作这套外穿装置,回过头来看,这完全是不可行的,而且制作成本非常昂贵。”
所需的材料必须是轻量的和容易获得的,但也必须是负担得起的。简而言之,如果没有人能够真正维护它,或者如果低收入家庭负担不起它,那么这项技术将是不可行的。

 

“外穿装置的结构被称为被动设计系统,这意味着它是整个装置的一部分,起着收缩点的作用,就像肌肉一样,但也是一个被动的外骨骼,分配力量和载荷。”
“基于这个想法,我们试图将这各种技术结合起来,以构建一种混合系统,该系统将支持人体架构,并有助于肌肉的收缩和伸展,这也帮助我们开发出了现在的这一套新的驱动方法。”
“我最初认为有可能支持这一设计的材料是聚乳酸(PLA)。在当时,还没有人测试这种材料是否能够支撑人体,但结果很快表明我们确实发现了一种非常特殊的东西。”

设计的第一次迭代证明了复合材料的适用性,尽管还需要解决材料对紫外线的反应问题以及人体皮肤中乳酸对材料的潜在浸渍问题。

“皮肤有时会激活材料中的乳酸,这会导致细菌的形成,最终破坏其结构完整性。于是我们加入了一种嵌入铜纳米颗粒的材料,它在人体汗液和复合材料之间形成了一道屏障——如果你愿意,这会是一种完美的抗菌剂,”马特说。

该项目还在探索短切碳PET的使用。复合材料提供了额外的强度,它将被用来作为外穿装置的支撑结构的核心,包裹在聚乳酸和碳纤维中。

“基本上,和所有研发一样,事情都在不断发展。这些是我们目前正在开发的材料,但我们仍在不断寻求开发新的复合材料,看看是否比当前的更适合。”马特继续说道。

 

困局突破

“但这个情况下,我们的研发也碰到了困境,除非我们更好地了解这些材料的机械性能,也正好在这个时候,我们遇到了Tinius Olsen。”在英国一个大型工程展上的一次偶然相遇为工作伙伴关系奠定了基础,最初,Tinius Olsen出借了一个50kN的试验机、一个光学引伸计、传感器以及非常强大的Horizon测试软件。公司的技术人员也在现场,根据研发的需要提供建议和指导。

然而,这次合作,还不仅仅是关于机械和测试建议。通过Tinius Olsen,Matt被介绍给ASTM标准委员会,成为F48.04外骨骼开发标准委员会的小组主席。

“ASTM F48委员会主要关注的是正在使用的部件的失效疲劳,与任何将用于人类使用的研发项目一样。通过日常使用中的压缩、拉伸和弯曲运动,对所用部件和/或材料进行预期寿命的评估。我们现在使用的Tinius Olsen的测试系统能够使我们更高效的进行所需的测试,大大缩短研发时间。”

 

“我们的最终目标是开发一套能够提供辅助生活的外穿装置。它的设计并不是为了增加力量,而是为了让患有肌肉疾病的儿童更灵活、更独立,最重要的是,提高生活质量。”

其他应用

这一研发不仅在医学领域可以成功应用,在其他行业也有它的用武之地。例如,美国宇航局(NASA)等航天机构可以将这项技术应用到他们的宇航服设计中,以应对计划于20世纪30年代中期进行的火星任务。同时它也可以扩展到军事应用,不仅用于支持士兵和飞行员的身体结构,还能应用于负责重型飞机、坦克和飞机建造和维护的地勤人员和技术人员。

职业体育也可以从中受益。美式足球和橄榄球等体育运动中的身体防护装备是显而易见的应用,但在治疗运动损伤这一方面也能有所作为。

而在建筑业和其他制造业相关的重型起重作业中,这类外穿装置将会降低工人的工伤概率,也能因此减少因工人劳累和背部受伤而损失的工作时间。

 

中央兰开夏大学工程创新中心

英国中央兰开夏大学工程创新中心(EIC)位于普雷斯顿校区,本着协作和创新的精神,汇集了世界领先的研究、领先的商业思维和鼓舞人心的教学。
发现。

耗资 3500 万英镑的新 EIC 巩固了兰开夏郡作为航空航天、先进工程和制造国家卓越中心的地位,并有助于维持英国作为这些领域全球领导者的声誉。它为工程专业的学生提供了与研究专家和行业合作伙伴一起工作的机会,有机会在我们的航空航天和赛车运动实验室内研究车辆,掌握飞行模拟器和无人机技术,尝试 3D 打印等等。

最先进的教学和研究设施直接与行业合作,为学生提供现场项目的真实经验。在此过程中,EIC 成为区域和国家范围内产业战略背后的驱动力之一,满足创新需求并培养下一代世界级工程师。

该中心为当代社会的重要优先事项和英国工业战略的要素寻找可能的解决方案。

其职责是管理、支持和促进工程研究和知识转移的战略发展和增长,这将使行业能够应对国内外的挑战。活动集中在一系列研究领域,包含一系列不同的专业实验室,涵盖复合材料、石油和天然气、3D 打印、智能机器、航空航天和赛车运动等广泛领域。

无论材料测试系统是完全自动化还是部分自动化,管理和分析结果数据与测试过程本身的可重复性和可持续性同样重要。

数据是通过高级分析实现决策智能的关键,这增加了您重新思考和优化决策的机会,以获得更好的投资回报 (ROI)。

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数据与业务价值相结合

最佳业务价值来自高效地编译、分析、控制和报告收集的数据。因此,一旦您调整了自动化测试系统以实现运营的最大生产力,请确保您可以使用功能强大的材料测试软件将这些见解付诸实践,该软件提供:

  • 富有洞察力的数据分析
  • 复杂的控制
  • 复杂的报告

 

Horizo​​n Software 旨在即时向需要测试结果的团队提供测试结果,它优化了自动化材料测试操作的多个部分:

  • 制造流程
  • 质量管理
  • 实验室管理
  • 备份和存档

其预定义的测试程序可以进行修改以满足客户的特定要求,Horizo​​n 还可以将测试数据导出并传输到其他数据分析系统。了解如何使用 Horizo​​n Software 扩大数据的影响。

 

The future of plastic Melt Flow Index Testing

目前,熔体流动的 ASTM D1238 尚不适用于闭环 MFI,它只是一种重量负载标准。

但是,负责该标准的 ASTM 委员会 D20.30 热性能,特别是 D20.30.08 热加工性能正在评估闭环技术,特别是准确性、可重复性以及与自重系统的比较。目前,他们有一条更新 ASTM D1238 的途径,以涵盖自重和闭环 MFI 技术。

ISO 1133-1 确实允许闭环熔体流动技术(请参见图片中的标准摘录)。

话虽如此,但这并不意味着 ASTM 落后了,而是他们采取了不同的方法,在将技术添加到标准之前,通过进行实际的比较材料测试来验证测量性能和关键参数的能力,包括准确性、可重复性以及能够定义精度和偏差陈述。简而言之,ASTM 希望在将技术纳入标准之前看到其运行。

ISO 采取了不同的路线;它验证了技术概念执行测试的能力,而不管结果是否正确或准确等。如果一项技术是可行的,在概念上是可行的,ISO 会将其纳入标准,为未来的技术能力做好准备。

我相信 MFI 技术将走上与许多年前的拉力/压缩机和最近的硬度计相同的道路,即使用自重来提供加载力的做法将不复存在。使用称重传感器和控制反馈回路的闭环系统将在所有能力领域超越基于重量的产品,包括但不限于分辨率、准确性、可重复性、生产力和安全性。