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.
2009 Subject Name : Composite Materials Technology in Thailand Page 2
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.
2009 Subject Name : Composite Materials Technology in Thailand Page 2
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.
2009 Subject Name : Composite Materials Technology in Thailand Page 2
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.
2009 Subject Name : Composite Materials Technology in Thailand Page 2
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.
2009 Subject Name : Composite Materials Technology in Thailand Page 2
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.
2009 Subject Name : Composite Materials Technology in Thailand Page 2
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.
2009 Subject Name : Composite Materials Technology in Thailand Page 2
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.
2009 Subject Name : Composite Materials Technology in Thailand Page 2
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.
2009 Subject Name : Composite Materials Technology in Thailand Page 2
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.
2009 Subject Name : Composite Materials Technology in Thailand Page 2
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.
2009 Subject Name : Composite Materials Technology in Thailand Page 2
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.
Month 200X2009 Subject Name Aircraft Materials Page 2
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.
Month 200X2009 Subject Name Aircraft Materials Page 2
Fiber Reinforced Composite
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.
Month 200X2009 Subject Name Aircraft Materials Page 2
Fiber Reinforced Composite
• 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.
Month 200X2009 Subject Name Aircraft Materials Page 2
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.
Month 200X2009 Subject Name Aircraft Materials Page 2
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.
Month 200X2009 Subject Name Aircraft Materials Page 2
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.
Month 200X2009 Subject Name Aircraft Materials Page 2
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.
Month 200X2009 Subject Name Aircraft Materials Page 2
การผลตวสดผสมเสนใยเสรมแรง
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.
Month 200X2009 Subject Name Aircraft Materials Page 2
การผลตวสดผสมเสนใยเสรมแรง
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.
Month 200X2009 Subject Name Aircraft Materials Page 2
การผลตวสดผสมเสนใยเสรมแรง
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.
Month 200X2009 Subject Name Aircraft Materials Page 2
การผลตวสดผสมเสนใยเสรมแรง
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.
Month 200X2009 Subject Name Aircraft Materials Page 2
การผลตวสดผสมเสนใยเสรมแรง
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.
Month 200X2009 Subject Name Aircraft Materials Page 2
การผลตวสดผสมเสนใยเสรมแรง
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.
Month 200X2009 Subject Name Aircraft Materials Page 2
การผลตวสดผสมเสนใยเสรมแรง
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.
Month 200X2009 Subject Name Aircraft Materials Page 2
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.
Month 200X2009 Subject Name Aircraft Materials Page 2
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.
Month 200X2009 Subject Name Aircraft Materials Page 2
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.
Month 200X2009 Subject Name Aircraft Materials Page 2
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.
Month 200X2009 Subject Name Aircraft Materials Page 2
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.
Month 200X2009 Subject Name Aircraft Materials Page 2
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.
Month 200X2009 Subject Name Aircraft Materials Page 2
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.
Month 200X2009 Subject Name Aircraft Materials Page 2
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.
Month 200X2009 Subject Name Aircraft Materials Page 2
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.
2009 Subject Name : Composite Materials Technology in Thailand Page 2
VDO