High-performance lightweight construction for large series production / Mathias Mühlbacher in KUNSTSTOFFE INTERNATIONAL, Vol. 102, N° 5 (05/2012)

[article]  inKUNSTSTOFFE INTERNATIONAL > Vol. 102, N° 5 (05/2012) . - p. 28-32 Titre : High-performance lightweight construction for large series production Type de document : texte imprimé Auteurs : Mathias Mühlbacher, Auteur ; Volker Altstädt, Auteur ; Andreas Spörrer, Auteur ; Peter Michel, Auteur ; Sonja Seidel, Auteur Année de publication : 2012 Article en page(s) : p. 28-32 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Composites à fibres -- Moulage par injection Composites thermoplastiques -- Moulage par injection Matières plastiques dans les automobiles Modélisation tridimensionnelle Polyamide 6 Polybutylène téréphtalate Préformes Objet constituant la majeur partie d’une pièce à fabriquer et qui nécessite un travail supplémentaire pour devenir une pièce finie. Ce terme s’utilise notamment pour le moulage, l’usinage, la taille d’outils en silex, la fabrication de fibre optique… Renforts textiles Structure multiaxiale Tissus directionnels Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : Ultralitec Process - Four partners have developed a novel mass-production-compatible production process for thermoplastic high-performance fiber composites. At the heart of the so-called Ultralitec process are 3-D preforms made from UD tapes, which are consolidated in situ and combined with an injection molding process for integrating functions. The process is completely automated, including layup and transfer of the delicate preform. Note de contenu : - A wide range of thermoplastic composites - "Large-dimension lightweight construction modules with integrated injection molding" - Through the oven in the paternoster - Pre-development is underway for the first series parts - Precise fiber orientation - A globally unique system Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=16361 [article]

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Holistic optimization of the high-speed tape lay-up process using a digital twin / Marc Loegel in JEC COMPOSITES MAGAZINE, N° 142 (09-10/2021)  

[article]  inJEC COMPOSITES MAGAZINE > N° 142 (09-10/2021) . - p. 53-57 Titre : Holistic optimization of the high-speed tape lay-up process using a digital twin Type de document : texte imprimé Auteurs : Marc Loegel, Auteur ; Léonard Bartel, Auteur ; Thomas Neumeyer, Auteur ; Mathias Mühlbacher, Auteur ; Christian Cornejo Runge, Auteur ; Alexander Gebhardt, Auteur Année de publication : 2021 Article en page(s) : p. 53-57 Langues : Anglais (eng) Catégories : Bandes composites Composites à fibres de verre Fibres à orientation unidirectionnelle Jumeau numérique Un jumeau numérique (en anglais, digital twin ou device shadow) est une réplique numérique d'un objet, d'un processus ou d'un système qui peut être utilisé à diverses fins. La représentation numérique fournit à la fois les éléments et la dynamique de fonctionnement d'un dispositif de l'Internet des objets tout au long de son cycle de vie. Les jumeaux numériques intègrent l'intelligence artificielle, l'apprentissage automatique et l'analyse des données avec des données pour créer des modèles de simulation numérique qui se mettent à jour et changent à mesure que leurs contreparties physiques changent. Un jumeau numérique apprend en permanence et se met à jour en utilisant de multiples sources pour représenter son statut, sa condition de travail ou sa position en temps quasi réel. Ce système d'apprentissage, apprend de lui-même, en utilisant : - des données de capteurs qui transmettent divers aspects de son état de fonctionnement ; - d'experts humains, tels que des ingénieurs ayant une connaissance approfondie et pertinente du domaine industriel ; - d'autres machines similaires ; - d'autres flottes de machines similaires ; - et de systèmes plus vastes et de l'environnement desquels il fait partie. Un jumeau numérique intègre également des données historiques de l'utilisation passée de la machine qu'il intègre à son modèle numérique. Dans divers secteurs industriels, les jumeaux numériques sont utilisés pour optimiser le fonctionnement et la maintenance des actifs physiques, des systèmes et des processus de fabrication. Les jumeaux numériques constituent une technologie de formation pour l'Internet industriel des objets, où les objets physiques peuvent vivre et interagir virtuellement avec d'autres machines et personnes. Dans ce contexte d'Internet des Objets, ils sont parfois mentionnés sous l'appellation de "cyberobjets", ou encore "d'avatars digitaux". Polypropylène Résistance à la traction Soudage par ultrasons Stratifiés Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : To boost series production of thermoplastic composites based on unidirectional tapes, economically- and ecologically-optimized tape placement strategies have to be established. The introduction of a digital twin reveals new hidden optimization potential, accessible through new user-friendly software. Note de contenu : - How to optimize the tape lay-up process holistically and machine-independent ? - A digital twin allows cost-effective process optimization with multiple approaches - An optimization strategy adaptable to individual requirements : costs, offcut, CO2 footprint - A detailed look at properties - Door inlay demonstrator - Fig. 1 : Overview of the tape laying machine (TLM) with its main components : tape role lines, lay-up table and stackig and welding table - Fig. 2 : Display of the digital twin with a simulation of the nested demonstrator lay-up in the CAESA software - Fig. 3 : Cross-section of a PP-GF laminate with a 3-mm original gap (dashed box) after consolidation ; the highlighted area of influence shows collapsed layers - Fig. 4 : Tensile strength in the welding spot of ultrasonically-welded PP-GF UD laminates with different weld energies and representative REM pictures characterizing the fibre-matrix adhesion - Fig. 5 : Different lay-up strategies and their benefits compared to an unoptimized benchmark lay-up calculated for a PP-GF demonstrator part using the NMB TLM - Fig. 6 : Comarison of the maximum possible financial benefit per produced part, resulting from the reduced scrap rate of different tape widths to a sufficiently wide single tape without machining costs - Fig. 7 : Lay-up of the door panel demonstrator made from PP-GF tape as a preform En ligne : https://drive.google.com/file/d/1yrCc_sk_LJTjKDWuuI33W7FOC0_wmXjq/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=37177 [article]

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How sustainable is lightweight design really ? / Mathias Mühlbacher in KUNSTSTOFFE INTERNATIONAL, Vol. 112, N° 3 (2022)  

[article]  inKUNSTSTOFFE INTERNATIONAL > Vol. 112, N° 3 (2022) . - p. 60-63 Titre : How sustainable is lightweight design really ? : Evaluate the environmental impact of the production of FRP components Type de document : texte imprimé Auteurs : Mathias Mühlbacher, Auteur ; Kathrin Kirchmeier, Auteur ; Thomas Neumeyer, Auteur ; Volker Alstädt, Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : p. 60-63 Langues : Anglais (eng) Catégories : Bandes composites Composites à fibres de carbone Composites à fibres de verre Durée de vie (Ingénierie) Economies d'énergie Environnement -- Etudes d'impact Fibres à orientation unidirectionnelle Jumeau numérique Un jumeau numérique (en anglais, digital twin ou device shadow) est une réplique numérique d'un objet, d'un processus ou d'un système qui peut être utilisé à diverses fins. La représentation numérique fournit à la fois les éléments et la dynamique de fonctionnement d'un dispositif de l'Internet des objets tout au long de son cycle de vie. Les jumeaux numériques intègrent l'intelligence artificielle, l'apprentissage automatique et l'analyse des données avec des données pour créer des modèles de simulation numérique qui se mettent à jour et changent à mesure que leurs contreparties physiques changent. Un jumeau numérique apprend en permanence et se met à jour en utilisant de multiples sources pour représenter son statut, sa condition de travail ou sa position en temps quasi réel. Ce système d'apprentissage, apprend de lui-même, en utilisant : - des données de capteurs qui transmettent divers aspects de son état de fonctionnement ; - d'experts humains, tels que des ingénieurs ayant une connaissance approfondie et pertinente du domaine industriel ; - d'autres machines similaires ; - d'autres flottes de machines similaires ; - et de systèmes plus vastes et de l'environnement desquels il fait partie. Un jumeau numérique intègre également des données historiques de l'utilisation passée de la machine qu'il intègre à son modèle numérique. Dans divers secteurs industriels, les jumeaux numériques sont utilisés pour optimiser le fonctionnement et la maintenance des actifs physiques, des systèmes et des processus de fabrication. Les jumeaux numériques constituent une technologie de formation pour l'Internet industriel des objets, où les objets physiques peuvent vivre et interagir virtuellement avec d'autres machines et personnes. Dans ce contexte d'Internet des Objets, ils sont parfois mentionnés sous l'appellation de "cyberobjets", ou encore "d'avatars digitaux". Matériaux -- Allègement Thermoplastiques Une matière thermoplastique désigne une matière qui se ramollit (parfois on observe une fusion franche) d'une façon répétée lorsqu'elle est chauffée au-dessus d'une certaine température, mais qui, au-dessous, redevient dure. Une telle matière conservera donc toujours de manière réversible sa thermoplasticité initiale. Cette qualité rend le matériau thermoplastique potentiellement recyclable (après broyage). Cela implique que la matière ramollie ne soit pas thermiquement dégradée et que les contraintes mécaniques de cisaillement introduites par un procédé de mise en forme ne modifient pas la structure moléculaire. Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : Lightweight design with fiber-reinforced plastics saves energy resources in the use phase of automobiles and aircraft. However, the savings are often offset by higher consumption in production. Therefore, the focus is increasingly shifting to sustainability in manufacturing. The Research Institute Neue Materialien Bayreuth has conducted a corresponding sustainability analysis for the processing of thermoplastic UD tapes into functionally integrated components. Note de contenu : - Life cycle assessment in practice - Establishing framework and impact category - Life cycle analysis of an FRP process chain - Optimization of tape laying with digital twin - Optimization of the CO2 balance for the demonstrator component - Fig. 1 : Lightweight vs. conventional design : schematic representation of the increased energy requirements for lightweight solutions compared to conventional solutions in manufacturing and the subsequent resource savings in the use phase due to lower vehicle weight - Fig. 2 : The FORCE process chain enables the production of functionally integrated lightweight components based on UD tapes in short cycle times - Fig. 3 : The flow diagram shows the media flows of the FORCE process chain measured in operation and the scope of investigation - Fig. 4 : The demonstrator component "2D-MultiMat" wasmanufactured with laminates of woven fabric organosheets and UD tapes (CF or GF/CF hybrid) based on PP and injection-molded functional integration (PP-GF) with the FORCE process chain - Fig. 5 : The digital twin of the FORCE placement tape laying machine based on CAESA software enables optimization in terms of cost efficiency and sustainability in the early product phase - Fig. 6 : By replacing the CF tapes with GF-CF hybrid variants and optimizing the energy consumption of the manufacturing process, the CO2 footprint of the demonstrator component can be reduced by a total of 47 %. The example illustrates the large savings potential through adjustments in materials and manufacturing En ligne : https://drive.google.com/file/d/1W-ufg6Yn-1YykclwLTi5TTEgf_oHfx8p/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=37717 [article]

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