Digitala verktyg är nyckeln när kompositmaterialen tar över

Kompositmaterial går nu från att vara dyra alternativ för nischade industrier till att bli standard inom fler och fler användningsområden. Men för att lyckas räcker det inte bara att byta ut metall mot kolfiber. Den sanna potentialen för komposit kan bara frigöras om den digitala utvecklingen håller jämna steg med de fysiska materialen.

I jakten på sänkta kostnader, minskad miljöpåverkan och högre prestanda spås kompositmaterial en lysande framtid. Inom exempelvis, flyg-, bil- och rymdindustrin har kompositmaterial använts under lång tid för att kunna reducera vikt utan att behöva ge avkall på hållfasthet eller styrka. Som ett exempel är ungefär 50 procent av alla av komponenter i ett modern passagerarflygplan tillverkade av kompositmaterial.

Dessa moderna kompositmaterial består i regel av olika plaster som förstärkts med exempelvis kol- eller glasfiber. På så vis skapas material som ofta är mycket starkare än exempelvis stål men som bara har en fjärdedel av vikten. Resultatet i en bil eller ett flygplan blir att det går att kraftigt reducera vikten och på så vi öka hastigheten eller sänka bränsleförbrukningen. Som en extra fördel ger tillverkningen av kompositmaterial också ett mindre koldioxidavtryck än motsvarande stålkonstruktion – vilket blivit ett allt viktigare argument i en mer miljömedveten värld.

Det som talat emot kompositmaterialen har dock varit priset. Höga produktionskostnader har gjort att materialens genomslag framförallt varit inom exempelvis rymd-, flyg och sportbilsindustrin – industrier där viktreduktionen kunnat motivera kostnaden.

Nu ser vi dock hur den teknologiska utvecklingen börjat pressa ner priserna på kompositmaterial, vilket öppnar upp för nya industrier att titta närmare på dem. Samtidigt sker också utveckling av helt nya typer av kompositmaterial vars extrema styrka och hållbarhet kommer skapa oanade möjligheter inom exempelvis bygg-, vindkrafts- eller försvarsindustrin. Enligt analysföretaget MarketsandMarkets förväntas därför den globala marknaden för kompositmaterial växa från 72 miljarder dollar förra året, till 115 miljarder dollar år 2022.

Framtiden för kompositmaterial ser följaktligen ljus ut men är samtidigt inte helt utan orosmoln. För att dessa material verkligen skall kunna uppfylla sin potential krävs det nämligen att design- och tillverkningsprocesserna inom industrin också utvecklas.

Idag utgår nämligen både tillverkningsprocesserna och mjukvaran som används för att simulera, designa och modellera produkter från ”gamla” material som stål och aluminium. Att designa och massproducera detaljer i komposit är dock mycket mer komplext än att göra det i metall eller plast. Därför krävas det att företagen har lösningar på plats som kan ersätta dessa traditionella, tidskrävande och sekventiella processer för design och analys, som till stor del känneteckens av manuell hantering.

När fler industrier nu öppnar upp för att använda kompositmaterial krävs det därför att de också moderniserar mjukvara, såsom PLM-system och designprogram, och är redo att förändra sina tillverkningsprocesser. Framtiden för dessa nya material ligger nämligen lika mycket i det digitala som i det fysiska.