1.OPROGRAMOWANIE/SPRZĘT
Należy się spodziewać poprawy interfejsu użytkownika w oprogramowaniu CAD oraz ułatwień w dziedzinie grupowej pracy nad realizowaniem projektów
2.ELEKTRONIKA
Przenośne urządzenia konsumenckie będą coraz częściej zasilane mikroogniwami paliwowymi
3.STEROWANIE RUCHEM
Przenośne silniki naśladujące serwosilniki wprowadzą w niektórych aplikacjach znaczne zmiany
4. TESTY I POMIARY
Coraz popularniejszy standard zastosowania sieci LAN na bazie Ethernetu uprości projekty i konfiguracje systemów testowo-pomiarowych
5.MATERIAŁY
Zmiany w chemii polimerowej oraz opracowanie mikrotechnologii narzędziowych doprowadzą do powstawania lepszych części z plastików
* tradycyjne chińskie ciasteczka zawierające karteczkę z wypisaną wróżbą na najbliższą przyszłość
1. Łatwiejszy CAD – Paul E. Tague
Prawie każdy developer podejmuje wysiłek w celu poprawienia interfejsu użytkownika i ułatwienia współpracy nad realizacją prac projektowych
Oto krótka lista udogodnień, jakich można oczekiwać:
INTERFEJSY UŻYTKOWNIKA
Autodesk planuje zastosować „funkcjonalne podejście do projektowania”, co znajdzie odzwierciedlenie w produkcie o nazwie Inventor. Robert „Buzz” Kross, który przewodzi wysiłkom firmy podejmowanym w obszarze mechaniki mówi, że opcja ta jest jak konfigurator. Projektowanie w celu uzyskania konkretnej funkcji, a nie formy jest łatwiejsze, ponieważ jest bardziej bezpośrednie. – Na przykład – mówi Kross – można zaprojektować wał, przekładnię lub sprężynę, biorąc pod uwagę wielkości fizyczne, które będą oddziaływać na daną część podczas używania, takie jak moment obrotowy, zamiast koncentrować się na samej geometrii. Ułatwienia typu Wizard generują kształt części.
Solid Edge będzie w dalszym ciągu dopracowywać swoje hybrydowe opcje 2D/3D, które zapewniają użytkownikom przemieszczanie się pomiędzy dwoma trybami projektowania. Jest to jeden z wielu kroków, jakie podejmuje firma w celu ułatwienia przejścia z 2D do 3D, łącznie z narzędziami do symulacji 2D, jakich używają inżynierowie.
SolidWorks pracuje nad opcjami ułatwiającymi korzystanie z programu (zostały wprowadzone w najnowszej wersji). Jedną z nich jest metoda bezpośredniego dostępu do części modelu, którą chce się zmienić. Kliknięcie na danej części lub powierzchni prawym przyciskiem myszy powoduje usunięcie innych powierzchni i otrzymanie bezpośredniego widoku elementu, nad którym chce się pracować.
WSPÓŁPRACA
Alibre, znana z dbałości o przyjazność oprogramowania dla użytkowników, jeszcze bardziej ułatwia korzystanie z programu poprzez (między innymi) rozszerzanie architektury pozwalającej na współpracę. Alibre Assistant (czyli grupa specjalistów w zakładzie firmy) będzie zapraszać inżynierów do współpracy i prowadzić ich poprzez etap modelowania.
CATIA stosuje 3DXML (Extensible Marking Language) w narzędziach do zarządzania cyklem życia produktów (product lifecycle management – PLM). Powinno to ułatwić udostępnianie danych 3D, poprzez umożliwienie inżynierom przeciągania i upuszczania plików do maila oraz innych aplikacji.
PTC będzie wbudowywać bogate narzędzia do współpracy w swoje rozwiązania CAD przeznaczone do realizowania konferencji w czasie rzeczywistym.
Unigraphics wbudowała do NX opcje wychwytywania informacji, aby inżynierowie mogli ponownie wykorzystywać to, do czego doszli wcześniej.
We wszystkich tych działaniach nie można nie zauważyć trendu w kierunku przeprowadzenia inżynierów do techniki CAD 3D w celu zapewnienia większej elastyczności projektowania. Największą przeszkodą jest oczywiście trudność użycia. – CAD może być łatwiejszy niż kiedyś – mówi wiceprezes do spraw marketingu w firmie SolidWorks Ilya Mirman – ale w dalszym ciągu trudno przełożyć to, co ma się w głowie, na komputer. – Może w roku 2005 uda się to zmienić.
SolidWorks – Select Other: Nowe polecenia dają dostęp do listy płaszczyzn modelu, na których można pracować. Program umożliwia inżynierom koncentrowanie się na płaszczyznach, które są najważniejsze dla wykonywanego przez nich zadania
|
Warto obserwować te trendy:
|
2. Mikroogniwa paliwowe wchodzą na rynek w roku 2005
– Randy Frank
Przenośne urządzenia będą pierwszymi, w których zostanie zastosowane to wydajne źródło energii przyszłości
Badane właśnie ogniwa paliwowe mogą za 10 lat okazać się alternatywnym źródłem energii/mocy dla pojazdów. Jednakże rok 2005 powinien być rokiem przełomowym dla zastosowania ogniw paliwowych w produktach przenośnych. W roku 2004 DoCoMo, zajmujący się telefonami komórkowymi odział firmy Nippon Telegraph and Telephone, ogłosił wprowadzenie w roku 2005 modelu 3G zasilanego ogniwem paliwowym. Inni znani liderzy w tym obszarze to Nokia, Toshiba, Hitachi, Casio, Sharp, NEC i Motorola. Jednakże to firmy,które nie są aż tak dobrze znane, takie jak MTI MicroFuel Cells, Inc. i Medis Technologies, mogą okazać się pierwszymi, które w roku 2005 wprowadzą produkty na rynek. Obie firmy stosują unikatowe podejścia do ogniw paliwowych.
MTI – główny ruchomy rdzeń magnetyczny ogniwa zasilanego metanolem generuje napięcie ok. 1,9 V, konwertowane do ok. 3,7 V przez przetwornicę DC do DC wbudowaną w ruchomy mechanizm, w celu ciągłego zasilania standardowej baterii litowo-jonowej
Technologia metanolowych ogniw paliwowych MTI Micro, nazwana Mobion, upraszcza strukturę systemu poprzez eliminację dwóch pomp (jego rozmiary są mniejsze niż 40 cm3). Pod koniec roku 2004 realizacja MTI Micro przebiegała zgodnie z harmonogramem, w którym przewidziano dostarczenie pierwszego produktu zasilanego Mobion dla podręcznego urządzenia RFID – firmy Intermec przed końcem roku.
William Acker, prezes i główny dyrektor zarządzający MTI MicroFuel Cells mówi: – Nasze prognozy sprzedaży na rok 2005 są skromne, ale będziemy w tym czasie pozyskiwać prawdziwych klientów oraz doświadczenie, które okaże się nieocenione dla przyszłej produkcji oraz wprowadzania następnych produktów.
Medis Technologies zastosowała odmienną metodę związaną z jednorazowymi ogniwami paliwowymi Power Pack. Firma posłużyła się elektrolitem płynnym (nie metanolem), którego palność wynosi 250°C zamiast 11°C (metanol). Oznacza to, że można go zabierać na pokłady samolotów.
– Spodziewamy się, że w roku 2005 zakończymy ostatnie prace związane z przygotowywaniem naszego oprzyrządowania i będziemy mogli zaoferować Power Packs klientom – mówi Robert K. Lifton, prezes i główny dyrektor zarządzający firmy Medis Technologies. Pod koniec 2006 r. rozpoczniemy masową produkcję.
– Aby przyciągnąć dużych odbiorców, ogniwa paliwowe muszą sprostać wyzwaniom takim jak: standaryzacja, gęstość energii (wskaźnik wydajności paliwa) oraz inne kluczowe wyzwania – mówi Sara Bradford, analityk z firmy Frost&Sullivan, która jest autorem opublikowanego we wrześniu 2004 r. raportu poświęconego ogniwom paliwowym.
|
Materiał |
Medis Technologies borowodorek, alkaliczny |
MTI Micro Fuel Cells Inc metanol (CH3OH) |
|
Napięcie ogniwa |
0,5 V |
1,9 V |
|
Wymiary ogniwa |
8 x 5,5 x 3 cm 3 |
< 40 cm 3 |
|
Palność |
250 o C |
11 o C |
Firmy zajmujące się półprzewodnikami, łącznie z nowymi, takimi jak Phoenix Analog, mogłyby pomóc w standaryzacji.- Potrzebny jest układ scalony dedykowany dla danej aplikacji, a służący do monitorowania i sterowania ogniwem oraz regulowania i konwertowania jego wyjścia tak, aby zrealizować cele związane z wielkością i kosztem – mówi Zohar Raz, wiceprezes do spraw sprzedaży i marketingu w firmie Phoenix Analog. Phoenix Analog planuje zaprojektować taki standardowy produkt dla konkretnej aplikacji (application specific standard product – ASSP), który sprosta wzrostowi zapotrzebowania na produkcję mikroogniw paliwowych, jakiego firma spodziewa się w roku 2006.
PONOWNE ŁADOWANIE PODCZAS PRACY: Ogniwo paliwowe zestawu Power Pack firmy Medis generuje 0,5 V, a przetwornica DC do DC w Power Pack wzmacnia napięcie tak, aby otrzymywać do 5 V. Rozmiary zestawu Power Pack wynoszą 80x55x30 mm, waga 120 g (pusty) oraz 200 g (pełny)
|
Warto obserwować te trendy:
|
3.Mocne wejście pseudoserwo – Randy Frank
Dzięki opracowaniu nowych rozwiązań programowo-sprzętowych duża ilość nowych silników naśladuje pracę serwomechanizmów
Tradycyjny obszar zastosowania silników krokowych zamiast serwosilników rozszerza się po dodaniu enkodera i algorytmów. Te pseudosilniki serwo w dalszym ciągu pracują w otwartej pętli, jednak mogą funkcjonować w zamkniętej pętli oraz zabezpieczać przed utratą kroku. Chociaż rozwiązanie nie jest nowe, jego popularność wzrasta. Można się spodziewać, że urządzenia te będą mieć znaczący wpływ na niektóre aplikacje. Dan Jones, prezes firmy Incremotion Associates Inc., wymyślił termin pseudoserwo. – Do tej pory mieliśmy otwartą pętlę i zamkniętą pętlę, a teraz mamy nowe, ciekawe rozwiązania pośrednie – mówi Jones.
Produkt firmy Oriental Motor o nazwie AlphaSTEP integruje urządzenie działające na zasadzie sprzężenia zwrotnego, które stale monitoruje wał silnika w celu wykrycia utraconych kroków i skorygowania braku synchroniczności. Nowsza wersja Alpha-STEP PLUS łączy silnik krokowy z wbudowanym przelicznikiem, ze zintegrowanym programowalnym sterownikiem ruchu i napędem.
|
Charakterystyka |
Silnik krokowy |
Pseudoserwo |
Serwomotor |
|
Praca |
Otwarta pętla |
Otwarta i zamknięta |
Zamknięta pętla |
|
Prędkość |
Niska |
Zwiększona |
Wysoka (2 do 4x) |
|
Moc |
Niska |
Zwiększona |
Wysoka (2 do 4x) |
|
Moment obrotowy przy dużej prędkości |
Niska |
Zwiększona |
Wysoki |
|
Rozdzielczość |
200 do 25000 kroków/obrotów |
jak przy silniku krokowym. W razie potrzeby ze sprzężeniem zwrotnym od enkodera |
2000 do 10000 impulsów/obrotów |
|
Precyzja pozycji |
Może utracić kroki |
Sprzężenie zwrotne zapobiega utracie kroków |
Poddawana stałej korekcie w celu minimalizacji błędu |
Nick Johantgen, menedżer do spraw technicznych w firmie Oriental Motor USA Corp., wyjaśnia: – AlphaStep ma wbudowany mechanizm przelicznika ze sprzężeniem zwrotnym, ale pracuje w otwartej pętli, tak jak konwencjonalny silnik krokowy, aż do wykrycia bliskiej możliwości utraty kroku (w oknie ±1,8). – Jeśli urządzenie pracuje poza zakresem tego okna, mechanizm sprzężenia zwrotnego dostarcza informacje potrzebne do skorygowania pozycji. Zastosowanie sprzężenia zwrotnego opartego na enkoderze do określenia błędów pozycyjnych umożliwia sterownikowi firmy
|
|
|
MIKROSILNIK krokowy wyposażony w sprzężenie zwrotne oraz sterownik ruchu. Regulator i sterownik urządzenia firmy Oriental – AlphaSTEP PLUS zostały połączone ze sprzężeniem zwrotnym przelicznika w oryginalnym sterowniku AlphaSTEP o kompaktowych rozmiarach |
QuickSilver Control Inc. (QCI) o nazwie SilverDust dynamiczną zmianę momentu obrotowego silnika w celu uzyskania pożądanej pozycji. Podejście to, jak twierdzi QCI, pozwala na oferowanie serwosystemów w cenach silników krokowych oraz zapewnia rozbudowanie możliwości obu rodzajów silników. Silnik wysoko biegunowy (silnik krokowy) jest komutowany tak, aby tworzył serwosilnik o wysokim momencie obrotowym, który nie generuje momentu obrotowego po zdjęciu obciążenia. Oprogramowanie w zaawansowanym procesorze sygnału cyfrowego (advanced digital signal processor – DSP) oferuje procedurę dostrajania, która dopuszcza 100:1 odbitego niedopasowania inercjalnego. Ponadto polecenie Anti-HuntTM eliminuje typowe rozpraszanie serwo.
W komputerosilniku (compumotor) zastosowano standardowy sterownik silnika krokowego, wyposażony w większą ilość elektroniki, do zapewnienia zwiększonej funkcjonalności bez dodawania czujnika do silnika. – Kiedy zapytaliśmy klientów o przyczynę chęci umieszczenia urządzenia sprzężenia zwrotnego na silniku krokowym, okazało się, że nie było to spowodowane dynamiką pracy urządzenia – mówi menedżer do spraw marketingu, John Walewander. – Chodziło głównie o wykrywanie utykania silnika. – Cyfrowe obwody znajdujące się w produkcie firmy Parker Compumotor – Gemini GT6 – oferują zarówno bezenkoderowe wykrywanie utykania silnika, jak i aktywne tłumienie. Aktywne tłumienie powstrzymuje silnik przez wibrowaniem, co zapewnia żądany moment obrotowegy, a także większa część krzywej silnika może być wykorzystana bez konieczności zachowania dużego marginesu bezpieczeństwa.
Według pracującego dla firmy Orienta Johantgena przemysł opakowalniczy mógłby być jednym z obszarów odnoszących korzyści z pseudoserwo w roku 2005.
|
Warto obserwować te trendy:
|
4.Nowy standard oprzyrządowania łączy – Jon Titus
Coraz popularniejszy standard wykorzystuje ethernetowe sieci LAN do uproszczenia projektu oraz konfiguracji systemu kontrolno-pomiarowego (T&M)
Dwóch producentów aparatury badawczo-pomiarowej, Agilent Technologies (Palo Alto, CA) oraz VXI Technology (Irvine, CA), połączyły ostatnio wysiłki, aby wspólnie wprowadzić oparte na sieci rozwiązanie LAN eXtensions for Instrumentation (LXI). Ten otwarty standard, utrzymywany przez konsorcjum LXI (San Diego, CA), uprości komunikację oprzyrządowania poprzez zaadaptowanie standardu Ethernet (IEEE 802.3) LAN dla sprzętu oraz oprogramowania. W grudniu 2004 r. do grupy LXI dołączyło dwanaście innych firm.
Typowy moduł LXI ma swój własny procesor, łącze do sieci LAN, wejście wyzwalające oraz moc. Developerzy mogą rozpoczynać od systemu opartego na LXI z jednym modułem, po czym dodawać kolejne odpowiednio do potrzeb. W miarę rozwijania systemu inżynierowie nie muszą obliczać nowych wymogów związanych z chłodzeniem oraz zasilaniem, kupować większej płyty montażowej czy obudowy, ani też przechodzić na nową architekturę systemu. Moduły oparte na LXI przynoszą inne korzyści: łatwo współpracują z innym oprzyrządowaniem opartym na sieci LAN lub IEEE 488.
Po co opracowywać inny standard, kiedy istnieją już VXI, PXI, USB i inne? Według konsorcjum LXI z jakiegoś powodu magistrale te nie zostały powszechnie przyjęte w przemyśle T&M. Ponadto powszechne zastosowanie sieci LAN przemawia na korzyść systemów opartych na LXI. Nawet biurowe PC zawierają porty Ethernet, więc inżynierowie mogą szybko uruchomić moduły LXI oraz systemy pomiarowe.
Moduły LXI posługują się standardowymi sterownikami IVI (Interchangeable Virtual Instrument), poprzez które komunikują się ze sobą oraz z komputerami głównymi. Sterowniki te upraszczają przygotowanie systemu pomiarowego i ułatwiają zastąpienie jednego przyrządu innym, bez potrzeby weryfikacji kodów.
ETERNETOWA SIEĆ LAN połączy oprzyrządowanie oparte na LXI, jak również innego rodzaju, zawierające port Ethernet. Mosty komunikacyjne dołączają połączony w sieć sprzęt do oprzyrządowania starszych rodzajów
Społeczność ethernetowa rozwiązała już problemy dotyczące szybkiej komunikacji, a producenci układów scalonych i modułów oferują wiele produktów, które ułatwiają dodawanie portów ethernetowych oraz obwodów do istniejących projektów. Ponadto dostawcy oprogramowania produkują gotowe do użycia stosy TCP/IP, które upraszczają interfejs programu pomiędzy istniejącymi aplikacjami a kodem oprogramowania sprzętowego.
|
Warto obserwować te trendy:
Sprzężenie bez składowej stałej Sprzęt i oprogramowanie do skanowania brzegowego (IEEE 1149) mogą obecnie być wykorzystywane do testowania sprzężenia bez składowej stałej. Firma Asset InterTech (Richardson, TX) wzbogaciła ostatnio swój system testowy ScanWorks JTAG, adaptując go do testowania magistrali szeregowych od 1 do 10 Gb/s na płytach elektronicznych. Narzędzie ScanExpress Tools (v. 1.04) firmy Corelis (Cerritos, CA) również wykorzystuje połączenia sprzężeń bez składowej stałej.
Wbudowane T&M Coraz więcej dostawców sprzętu podąża śladem firmy National Instrument, pozwalając użytkownikom na konfigurowanie pomiarów modularnych i dostosowywanie sprzętu do aplikacji. Wyprodukowany przez NI system CompactRIO zawiera matrycę FPGA, która gromadzi i wykonuje skompilowane programy LabVIEW. Użytkownicy mogą wybierać z gamy modułów I/O oraz funkcji sterujących.
Coraz wyżej Ponieważ pasma magistrali szeregowych oraz standardów komunikacyjnych stają się coraz szersze, inżynierowie potrzebują narzędzi, które wychwycą i pokażą te sygnały. Produkty firmy Agilent Technologies – oscyloskopy z serii Infiniium DSO80000 oraz systemy sondowo-pomiarowe Agilent InfiniiMax II obejmują wersje 10, 12 oraz 13 GHz, które pracują z maksymalną prędkością próbkowania wynoszącą 40 Gpróbek/s, co stanowi bardzo dużą ilość. Tektronix i LeCroy pewnie podążą za Agilent.
Porty szeregowe żyją dalej Bądźcie na bieżąco z tym, co dzieje się w programowaniu komunikacji szeregowej, czytając „Przewodnik programisty Visual Basic” firmy Mabry Software (Stanwood, WA). Czwarta edycja autorstwa Richarda Grier (2004) obejmuje szeregowe I/O sterowane przez VB .NET, najnowszą wersję tego popularnego języka firmy Microsoft do programowania aplikacji T&M. |
5. Mniejsze może być większe – Joseph Ogando
Zmiany w chemii polimerowej oraz opracowanie maleńkich narzędzi doprowadzą do powstania lepszych części plastikowych
Nawet najmniejsze zmiany chemii polimerowej oraz technologii przetwarzania mogą mieć wielki wpływ na to, co da się zrobić z plastiku. Wystarczy spojrzeć na trzy przedstawione tutaj rozwiązania. Jedno z nich obiecuje bardziej wydajne magazynowanie danych, podczas gdy za pomocą drugiego wyprodukowano nowy elastomer, o przydatnych właściwościach równoważących. Jeśli chodzi natomiast o technologię przetwarzania, to pojawiła się nowa technologia formowania oparta na nanoskalowej charakterystyce powierzchni formy, co jest wykorzystywane do doskonalenia optycznych właściwości plastikowych części.
Holograficzne magazynowanie danych
Zwiększająca się potrzeba bezpiecznych, niezawodnych oraz tanich technologii magazynowania danych zachęciła badaczy Bayer Material Science do opracowania systemu, który umożliwia magazynowanie danych na plastikowej folii w postaci holograficznych obrazów. Doświadczalny system firmy opiera się na opatentowanej rodzinie fotoadresowalnych polimerów (photoaddressable polymers – PAP). Zazwyczaj zbudowane na bazie akrylu oraz łańcuchów bocznych ciekłych kryształów związki PAP zmieniają właściwości optyczne po wystawieniu ich na działanie światła laserowego o określonej długości fali. Jak wyjaśnia fizyk firmy Bayer, Rainer Hagen, trzy wrażliwe na laser łańcuchy boczne ustawiają się prostopadle do źródła światła i pozostają w tym układzie nawet po zniknięciu źródła światła. – Te obszary polimerów stają się w wysokim stopniu dwójłomne – mówi Hagen. A wzorzec interferencji, który definiuje obraz holograficzny, jest w zasadzie wpisany w polimer w formie zlokalizowanych zmian dwójłomności.
Badacze firmy Bayer opracowali również prototyp sprzętu do zapisywania i odczytywania obrazów. Według Hagena sprzęt przypomina lasery od dawna używane do tworzenia i odczytywania hologramów z tą różnicą, że długości fal światła lasera oraz wzorce filtrowania muszą być dokładnie dobrane do czułości PAP na laser. Hagen nie chciał zdradzić nic więcej na temat systemu, wyjaśnił jednak, że bezpieczeństwo holograficznego przechowywania danych leży w sprzęcie używanym do kodowania oraz odczytywania obrazów. – Trzeba wiedzieć, w jakich warunkach powstał obraz, aby móc go odczytać – mówi.
Większość badaczy uważa holograficzne magazynowanie danych za rozwiązanie do magazynowania danych na dużą skalę. I pewnego dnia może się ono nim stać. – Celem jest, aby w obszarze, w którym obecnie przechowuje się gigabajty, można było przechowywać terabajty – mówi Robert Kumpf, wiceprezes do spraw rozwiązań przyszłości w firmie Bayer.
Jednak od zastosowania tych systemów na dużą skalę dzielą nas jeszcze lata. Tymczasem Bayer ma krótkoterminowe plany związane z techniką holograficzną. Firma już spróbowała zastosować PAP, który zachowuje stabilność cieplną do temperatury ok. 130°C, w poliwęglanowej folii nośnej. Folię tę można umieścić w kartach bankowych, na których mogą znajdować się informacje finansowe, lub kartach identyfikacyjnych, które mogą przechowywać dane biometryczne. Ta sama technologia mogłaby zostać również zastosowana w inteligentnych etykietach. W tych zastosowaniach PAP przechowywałby nie tylko kilka kilobajtów, na które pozwala technologia pasków magnetycznych, ale również kilka megabajtów danych na powierzchni jednego centymetra kwadratowego – mówi Hagen.
NOWE FOTOADRESOWALNE polimery firmy Bayer Material Science mogą sprawić, że holograficzne przechowywanie danych stanie się rzeczywistością (najpierw na kartach przechowujących dane finansowe lub biometryczne)
Nowy elastomer
Niektórzy inżynierowie mogą nie być zainteresowani tym, w jaki sposób chemicy przygotowują plastiki. Jednak szczegóły mogą wpływać na efekt końcowy. Rozważmy na przykład najnowsze materiały elastomerowe firmy Dow Plastics. Elastomery o nazwie Versify zawdzięczają swoje istnienie opatentowanej technologii katalizatorów, która pozwoliła chemikom firmy połączyć etylen i propylen w jeden kopolimer.
Na skutek tego mariażu otrzymano przydatne właściwości. – Piękno materiału leży w połączonych możliwościach. W rezultacie otrzymuje się to, co najlepsze w obu materiałach – mówi Didier Leroy, lider do spraw prac badawczo-rozwojowych, który pomógł opracować nowy elastomer. Dalej wymienia inne właściwości: niski moduł, dobre właściwości optyczne, wytrzymałość na gorąco, odprężenie, adhezje do poliolefin, tolerancję na wysokie obciążenia wypełnieniowe oraz miękkość w dotyku. Według Leroya rzeczywiste właściwości każdej klasy Versify mogą być dobrane do różnych aplikacji, ponieważ Dow może zoptymalizować proporcje dwóch monomerów tak, aby otrzymać różne profile właściwości.
Materiały te nadają się do wytłaczania, formowania wtryskowego oraz innych procesów plastycznych. Versify może również pasować do różnych aplikacji. Niektóre z nich obejmują pakowanie elastyczne i sztywne. Firma poszukuje również materiału na artykuły trwałego użytku, koszulki do kabli i przewodów oraz rury. Materiał ten mógłby się również nadawać do overmoldingu lub uszczelniania.
Nanoskala
Obrabiane powierzchnie
Właściwości optyczne formowanych plastikowych elementów częściowo wynikają z samego plastiku, ale równie duży wpływ mają na nie warunki formowania oraz stosowane w procesie oprzyrządowanie. Nowa technologia formowania i modelowania niemieckiej firmy AlCove Surfaces obiecuje znaczne poprawienie przepuszczalności światła dla przezroczystych części wykonanych z przezroczystych termoplastików, takich jak poliwęglan czy akryl.
Firma osiągnęła to poprzez poddanie aluminiowej wnęki formy procesowi elektrochemicznego wytrawiania, który pozostawia na obrabianej powierzchni „filary” w nanorozmiarach. Według Norberta Beyera, dyrektora zarządzającego firmy Alcove, proces wytrawiania może wygenerować filary o różnej wielkości. – Odkryliśmy, że dla właściwości optycznych najlepsza jest wysokość 200 nanometerów – mówi Beyer.
Przy takiej wysokości filary blokują refleksy, które pojawiłyby się na płaskiej powierzchni. W rezultacie otrzymujemy znacznie zwiększoną przepuszczalność światła. Beyer donosi, że przepuszczalność poliwęglanu poprawiła się z ok. 88 do 90%, na niepreparowanej próbce do ok. 93%, na próbce ustrukturyzowanej do 98% dla obu wielkości.
Metoda strukturyzacji sprawdza się najlepiej, kiedy stosuje się proces wtryskiwania sprężonego, w którym żywica plastiku jest wstrzykiwana do lekko uchylonej formy, która następnie zamyka się, aby zakończyć wypełnienie. Zoellner mówi, że proces należy wykonywać bardzo ostrożnie i delikatnie regulować temperatury formowania, aby mieć pewność, że cześć odwzoruje powierzchnię oprzyrządowania.
Na razie technologia wydaje się solidna. – Nie zauważyliśmy żadnych wymyć w nanostrukturze formy, nawet po wykonaniu 1500 wtrysków – informuje Olaf Zoellner, menedżer do spraw technologii formowania wtryskowego w Bayer Material Science, realizowanych za pomocą opatentowanej technologii Alcove w połączeniu z poliwęglanem. Dodaje również, że metoda ta posiada „duży potencjał” dla takich części optycznych z poliwęglanu, jak soczewki, wyświetlacze noszone bezpośrednio przy oku (heads up display) i włókna światłowodowe.
Technologia AlCove może o wiele więcej niż tylko służyć do produkcji powierzchni antyodblaskowych. Zmieniając topografię powierzchni strukturalnej, inżynierom firmy udało się osiągnąć ten sam efekt dla podczerwieni – podaje Beyer. Byli również w stanie zastosować techniki nanostrukturyzacji do przekazania „efektu lotosa” lub odporności na osadzanie się wilgotności oraz kurzu.
DZIĘKI STRUKTURYZACJI powierzchni formy (firmy AlCove) tworzone są antyrefleksyjne powierzchnie na przezroczystych częściach wykonanych z formowanego wtryskowo plastiku, co wpływa na znaczną poprawę przepuszczalności światła
|
Warto obserwować te trendy:
|
