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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