Национальная стратегия композитов Великобритании

Программа профессионального  образования может внести существенный вклад в устранение нехватки квалифицированных  кадров. Сектор композитов получит  выгоду от дополнительных 35000 программ стажировок для 19-30 летних, в течение ближайших двух лет.  Большая часть бюджета будет направлена в те сферы экономики, которые способны быстро развиваться и обеспечивать новые рабочие места.<…> Совет по финансированию высших учебных заведений Англии (HEFCE) будет проводить консультации по вопросам осуществления расширенной поддержкой соответствующих навыков и направит большую долю финансирования в университеты, которые могут наилучшим образом реагировать на изменяющиеся экономические условия.

<…рассказывается о  том, какие государственные органы  взаимодействуют друг с другом, сколько в Уэльсе и Шотландии докторских стипендий и программ стажировок>

 

2. Наращивание потенциала

Быстрое производство

Одним из ключевых технологических  достижений, необходимых в ряде промышленных секторов, является возможность изготовления композитных деталей определенного  размера, качества и уровня, основанного  на экономической эффективности  затрат; ни одна страна еще полностью  не разработала эту возможность. Ее развитие улучшит продукт и сократит затраты на инструменты и рабочую силу, но при этом увеличит потребность в квалифицированных кадрах. Если Великобритании удастся решить эту задачу, она получит конкурентное преимущество и будет способствовать использованию композитов в большем количестве секторов и сохранит свои конкурентные позиции в существующих секторах.

По этим причинам правительство  будет инвестировать  16 млн. фунтов в создание Национального Композитного Центра, который будет координировать и развивать возможности региональных центров. Этот центр будет сотрудничество с Юго-Западным региональным департаментом и университетом Бристоля. Vestas, Airbus UK, GKN и Rolls-Royce также согласились участвовать в центре. Мы ожидаем, что другие компании и университеты, особенно в других секторах, тоже присоединиться. Национальный Композитный Центр будет основан в Бристоле.

Этот центр будет обеспечивать производственные мощности в промышленных масштабах, чтобы иметь возможность проверить концепции конструирования и быстрых производственных процессов на прототипах. Этот центр будет межсекторальным. Он будет содействовать следующим аспектам:

● ● содействие реализации быстрых производственных технологий и систем в различных регионах Великобритании;

● ● играть полноценную  роль в координации сети продвинутых композитных центров и сотрудничать с поставщиками технологий, чтобы комплексно поддерживать уровень  высокой добавленной стоимости отрасли;

● ● помощь в развитии навыков, необходимых для экономически эффективного оперативного производства

Кроме того, Technology Strategy Board создаст  грант (Grand Challenge in Affordable Composites Manufacturing) для того, чтобы простимулировать инновационные решения для эффективного оперативного производства. BIS выделило  ориентировочную сумму 6 млн. фунтов для финансирования этих инвестиций.

Цель состоит в том, чтобы простимулировать производителей призом в размере 5 млн. фунтов за наиболее перспективные решения, которое приведут к расширению использования композитов в целом ряде секторов путем разработки и демонстрации пошаговой технологии производства продукта с высокой добавленной стоимостью, более экономически эффективной и быстрой.

Акцент будет сделан на решения, которые могут быть применены  в более чем одном секторе, чтобы воспользоваться преимуществами композитов (высокая прочность и жесткость, исключительная прочность по отношению к весу, размерная стабильность, высокая долговечность и ударостойкость, коррозионное сопротивление). Способность производить сложные компоненты высокого качества будет ключевым показателем. В полностью интегрированную производственную программу включены вопросы конструирования. Связанные с этим аспекты такие как, например, вопросы неразрушающего контроля (NDE) и присоединения, в том числе металлических компонентов, не являются подпунктами в рамках этой программы, но их следует рассматривать в контексте жизнеспособности предлагаемых производственных процессов. <…>

 

3. Повышение устойчивости  и переработка

Для обеспечения устойчивости этой отрасли, расширения масштабов  и развития использования продвинутых композитных материалов необходимы меры, направленные на улучшение процессов переработки, увеличение добавленной стоимости композитов повторного использования и решение проблемы нехватки подходящих экологически чистых композитов. Правительство создаст консорциум организаций, в числе которых собраны компании GKN, Airbus, Bombardier, Umeco Composites Structural Materials, Recycled Carbon Fibre, the British Plastics Federation, DEFRA, the Technology Strategy Board, and the EPSRC для решения проблем обеспечения устойчивости, которые в первую очередь определяются потребностями Великобритании. Группа будет работать со следующими вопросам:

● развитие инвестиций в более совершенные и экономически эффективные методы переработки;

●  рассмотрите возможности финансирования дополнительных исследований по заявкам на переработку волокон для поддержки бизнеса в этой сфере;

● планы  мероприятий для обеспечения улучшения процессов утилизации / восстановления частей композитов;

●  проведение анализа пробелов, для понимания текущей ситуации по переработке и требований отрасли.

Улучшение процессов переработки и разработка новых методов будет сигнализировать пользователю композитов, что вопросы, связанные с устойчивостью композитов решены, что будет способствовать их более широкому использованию.

Преимуществом этого подхода  в том, что он сфокусирует внимание производителей на существующей работе и будет координировать финансирование, которое в настоящее время расходуется на исследования разнообразных перерабатывающих приборов. В конечном счете, с опорой на существующий опыт мирового лидерства, будут учтены нужды промышленности Великобритании и страна

создаст и разовьет коммерческие возможности  на международном уровне.

 

 

 

Примеры.

Bentley Motors (стр. 7)

В Bentley Motors исследуются композиты с акцентом на материалы следующего поколения – армированное углеволокно и высококачественные производственные процессы. Эти исследования- шаг вперед в использовании композитов в качестве автомобильного материала, они позволят управлять большим объемом производственных методов в автомобилестроении. Цель Bentley заключается в минимизации веса и снижении затрат на производство при достижении низких выбросов углекислого газа в соответствии с будущим законодательством и потребностями рынка.

Развитие работы компанией Bentley ясно показывает, что с помощью композитов вес основных структурных компонентов может быть уменьшен на 60%. Как ожидается, прямой результат в сочетании с сокращением массогабаритных параметров двигателя при одновременном улучшении его тягово-экономических показателей сгенерирует сокращение выбросов выхлопных газов до 30% к 2015 году.

Agusta Westland (стр. 9)

Компания добилась успехов в аэромеханике и композитных технологиях в партнерстве с Министерством обороны на протяжении нескольких лет. AgustaWestland впервые представила композитные лопасти несущего винта для военных вертолетов в 1980-х годах, сначала для Sea King, потом для Lynx.

Хотя они в три раза дороже, чем предыдущие металлические лопасти, эти лопасти отличаются превосходными усталостными качествами и долговечностью композитных материалов. В результате, композитные лопасти, согласно прогнозам, продлят жизнь самолета: раньше требовалось до 20 комплектов металлических лопастей, а теперь нет, что значительно влияет на срок жизни самолета.

Совсем недавно британская экспериментальная программа Ротор (Experimental Rotor Programm) значительно повлияла на использование возможностей композитов. Их использование в Lynx и EH-101 лучше всего иллюстрируют опыт преимуществ использования композитов. Оба вертолета имеют на 40% большую грузоподъемность по сравнению с аналогичными вертолетами с традиционными технологиями несущих винтов, что эквивалентно стоимости дополнительных лопастей с точки зрения производительности.

 

 

 

The University of Bristol and Engineering and Physical

Sciences Research Council (стр.11)

«Новая кожа» для самостоятельного восстановления самолетов - поврежденный самолет может восстановить себя во время полета благодаря революционно новой системе.

 

Эта технология, имитирующая процессы заживления в природе, была

разработана аэрокосмическими инженерами из Университета Бристоля, финансировалась Советом по инженерным и физическим научным исследованиям  (EPSRC) и может быть доступна для коммерческого использования в течение четырех лет.

Если в самолете появляется небольшое отверстие или щель (из-за износа или воздействия камней) и "кровоточит" эпоксидная смола из реакторов около трещины, ее можно быстро запечатать и восстановить целостность. Смолы и отвердители позволяют композитам восстанавливать до 80-90 % от первоначальной прочности – удобство, позволяющие самолету функционировать в условиях нормальной рабочей нагрузки. Пигмент в смоле позволит инженерам определить нанесенный ущерб и объем ремонтных работ при проведении осмотра на земле. Эта система может использоваться и в других производствах: автомобилестроение, ветровые турбины и даже в космическом транспорте. Ученые из Университета Бристоля, совместно с учеными из Королевского Колледжа Лондона получили 600000 фунтов от EPSRC на дальнейшие исследования этой технологии.

Cooney Marine (стр. 17)

Компания производит лодку Cobra со стартовым комплексом (кран-балк) из армированных композитов, а не из обычной стали, так как композиты  более устойчивы к возникновению  коррозии. Легкая система Cobra имеет безопасную рабочую нагрузку 400 кг и гармонирует по цвету  в дополнение к стайлингу современных яхт. Техническая поддержка со стороны Национальной сети Композитов помогла Cobra выйти на рынок.

New Composite Footbridge Installed in Six Hours (стр.18)

Новый композитный  пешеходный мост, установленный за шесть часов.

 

В мае 2009 года был установлен новый композитный  пешеходный мост компанией Network Rail в  течение шести часов в Блэкпуле в ходе обычного закрытия железнодорожных путей. Срок полезного использования композитного моста составит более 60 лет, и он практически не требует обслуживания.

Мост был  изготовлен AM Structures Ltd для Network Rail, использовалась запатентованная технология эпоксидных полимерных композитных материалов, в результате чего сталь практически не использовалась, каждые 12м пролета весят всего 1,6 тонны. Свойства композитов идеально подходят для строительства мостов. Они устойчивы к коррозии и очень твердые, что делает их устойчивыми к перегрузкам, трещинам и сколам.

Их легкий вес позволяет строить более  длинные пролеты, так как мосту  легче удерживать свой вес. Это удобно для автомагистралей, где центральную опору можно опустить более чем на 50 метров или сделать больше пролетов.

 

 

GKN plc (стр. 19)

GKN Aerospace мировой поставщик  композитов и мировой лидер  в космической отрасли. Одной из основных программ компании является разработка автоматизированных производственных процессов для производства лонжеронов крыльев (позвоночник) для военно-транспортных самолетов Airbus  А400М.

Первоначально лонжероны  делались вручную, что было трудоемко, медленно и дорого. GKN инвестировали в автоматизированные ленты Layer (ATL)- машины, которые могут выдавать композитный материал со скоростью до 50 раз выше ручной и на 10% дешевле. Машина может производить лонжероны длиной до 14 метров неизменно высокого качества. Инвестиций GKN в такие машины позволяют ей конкурировать с зарубежными производителями на основе качества и высокой технологичности.