CW Trending Épisode 4 : Oribi Composites sur les composites thermoplastiques et l'innovation roue

Dans cet épisode de CW Trending, Matt Christensen d'Oribi Composites discute de l'origine du fabricant de composites thermoplastiques basé au Colorado, son rôle dans l'entreprise, les produits et programmes actuels, et le réel potentiel d'utilisation de composites thermoplastiques dans les roues.

Transcription

Jeff Sloan

Salut tout le monde et bienvenue sur CW Trending. Je m'appelle Jeff Sloan. Je suis rédacteur en chef de CompositesWorld et avec moi aujourd'hui est Matt Christensen. Matt est VP des ventes chez Oribi Composites. Salut, Matt.

Matt Christensen

Salut Jeff, merci de nous avoir.

Jeff Sloan

Apprécie que tu sois là. Donc, avant de commencer, je veux juste te féliciter. Oribi est parmi les 10 meilleurs ateliers dans l'enquête annuelle de CompositeWorld sur les fabricants de composites. Félicitations à toi et Oribi pour ça. Vous serez bientôt remarqués et la désignation officielle. Mais je veux juste te féliciter maintenant pour avoir gagné cette distinction.

Matt Christensen

Oh, fantastique. Eh bien, nous apprécions l'opportunité. Et c'est certainement un honneur pour nous d'être non seulement nommés, mais considérés parmi les leaders dans les meilleurs ateliers à travers le pays. Nous sommes ravis.

Jeff Sloan

Nous sommes ravis aussi, et puisque vous êtes top shops, je suppose qu'on devrait en apprendre un peu plus sur vous. Donc d'abord, aidez-nous à comprendre un peu ce que fait Oribi. Eh bien, je suppose commençons par où est Oribi situé ? Et dites-moi un peu ce qu'Oribi fait avec les composites ?

Matt Christensen

Ouais, c'est ça. Donc Oribi a été fondé en 2008, par Jack Wilfley, et nous sommes situés à Denver, Colorado. Donc juste au nord de vous. Nous avons une installation de 50 000 pieds carrés, juste au nord-est de Denver. Et notre focus chez Oribi spécifiquement, est de débloquer le potentiel des thermoplastiques renforcés fibres continues. Et donc, vous savez, contrairement à beaucoup qui ont, vous savez dans l'industrie, l'industrie des composites a eu un focus distinct dans les thermodurcissables et puis a migré vers les thermoplastiques. Nous n'avons focus que sur les thermoplastiques ces 12 dernières années.

Jeff Sloan

Et qu'est-ce qui a motivé l'intérêt pour les thermoplastiques dès le début ?

Matt Christensen

Vous savez, c'est une excellente question. Encore, Jack Wilfley, qui est notre propriétaire, il a une longue histoire, et histoire familiale dans l'industrie lourde, gros usinage métal, pompes industrielles, si vous voulez. Et je pense qu'il avait juste une passion pour les composites. Mais ensuite, vous savez, la passion de Jack, une autre passion est tout basée autour de l'automatisation, et la robotique. Donc, quand vous regardez la capacité de combiner automatisation et robotique avec les thermoplastiques, où vous pouvez obtenir un temps de cycle très rapide, ça crée une approche vraiment intéressante pour Oribi. À travers ce processus robotique et d'automatisation, nous regardons maintenant ce qu'on appelle l'approche rate target. Donc comment on traverse le gouffre où les clients veulent faire des composites, et pourtant ils ont besoin de très hauts volumes dans beaucoup d'industries en dehors de l'aérospatiale. Et comment on aide à créer ce pont à travers ce gouffre, et je pense que c'est là que, vous savez, Jack et l'équipe ont senti qu'Oribi était le mieux positionné à l'époque. Et nous avons juste continué à construire là-dessus ces 12 dernières années.

Jeff Sloan

D'accord. Donc, dites-moi un peu sur les matériaux et les fibres que vous utilisez et les procédés que vous employez pour fabriquer ces pièces,

Matt Christensen

C'est sûr. J'ai en fait un morceau de matière première ici, si vous pouvez voir ça, mais la majorité du matériau qu'on utilise est un ruban thermoplastique pré-imprégné, renforcé fibres continues unidirectionnelles. Donc, ça vient en forme de ruban. La matière première fait généralement environ 12 à 13 pouces de large vient sur un gros rouleau. Et ce qu'on fait c'est utiliser ces rubans dans les fibres unit directionnelles pour ingénier stratégiquement les pièces pour avoir certains attributs. Ce que je veux dire par là on a quelques pièces à montrer. Donc on est capable de concevoir des pièces qui ont des fibres qui courent dans des directions stratégiques pour peut-être donner à la pièce, vous savez, une flexion torsionnelle dans ce cas, mais peut-être qu'elle est raide et forte dans une autre direction. Donc en utilisant ces unit directionnels on peut obtenir exactement ce que la pièce est censée faire sans gaspiller de matériau sans gaspiller beaucoup d'autres ressources. Donc on peut être très précis sur ce que la pièce doit être et créer des pièces vraiment intéressantes.

Jeff Sloan

Et quel est le procédé que vous utilisez pour convertir du format ruban au produit fini ?

Matt Christensen

Bonne question. Donc c'est généralement un processus en quatre étapes, la pièce de départ, ou en tirant parti de ces rubans, et puis faisant une solution de dépôt de ruban automatisé où, encore, selon la conception de la pièce, on pourrait déposer ces rubans dans un nombre presque infini d'angles de fibres, et quelle que soit la structure de plis dont la pièce a besoin. Donc on dépose ces pièces dans un format automatisé, encore, par robotique. Donc c'est la partie dépôt. L'étape suivante est la consolidation, où on prend cette préforme, si vous voulez, et dans la plupart des cas, c'est, vous savez, forme rectangulaire carrée. Et on prend cette préforme et on la consolide pour enlever tous les vides et espaces d'air de la pièce, ce qui principalement la rend plus facile à traiter plus loin. De là, on prend cette préforme dans, dans la plupart des cas, un outil métal métallique deux pièces. Et donc on prend la préforme, on la monte en température juste avant le point de fusion, et on la met dans un outil métal métal. Et le processus est une sorte de combinaison de formage par estampage et thermoformage. Et donc ce avec quoi vous finirez c'est une pièce un peu comme ça, où vous avez la forme à l'intérieur de vous savez, ce flash qui est ici, puis on prendra cette pièce dans notre station de découpe, qui est, vous savez, plusieurs CNC. Nous avons en fait plusieurs waterjets maintenant - trois, six et 12 axes waterjet - pour finir la pièce dans sa forme finale, ou son profil final. Le temps de cycle pour ce processus entier varie selon la structure de plis et la complexité mais, vous savez, ça pourrait être n'importe où d'une minute à trois minutes. Et donc, vous savez, encore, pour nous comme on regarde à se focus sur des marchés qui, vous savez, d'un continuum sont un peu entre l'aérospatiale et l'automobile haut volume, où des hauts volumes sont requis, tolérances serrées sont requises, on peut cycler et produire des volumes très élevés de produits simplement parce que nos temps de cycle sont déterminés par la vitesse à laquelle on met la chaleur dans et hors de la pièce, vous savez, versus une réaction chimique. Donc, vous savez, tous ces éléments combinés, encore, nous ont amenés droit à un focus très lourd dans les thermoplastiques.

Jeff Sloan

Donc on parlera applications dans une seconde. Mais vous avez mentionné la construction des préformes, c'est de l'équipement que vous avez acquis, ou c'est de l'équipement qui a été développé par Oribi en interne ?

Matt Christensen

Ouais, donc tout notre équipement a été développé en interne et en maison. Vous savez, il y a une grande variété de solutions de dépôt de ruban automatisé sur le marché, et, vous savez, ce qu'on a pu capturer c'est créer les quatre étapes et essayer de les combiner en une cellule de fabrication. Et donc ouais, la solution de dépôt de ruban est certainement une partie intégrante, parce qu'il faut un degré très élevé de, j'appellerais ça performance pour s'assurer que ces vitesses sont maintenues élevées. Mais tout ce qu'on essaie de faire est construit et conçu en interne. Et maintenant on essaie même de consolider ces cellules en ou ces étapes en une seule cellule. Donc, vous savez, à un niveau très haut, Jeff, vous regardez matière première entrant et pièces sortant de l'autre côté, c'est un peu l'utopie pour nous.

Jeff Sloan

Donc vous parlez d'intégrer la construction de préforme avec le formage, ou vous parlez juste d'intégrer tous les processus dans une nouvelle unité cellulaire qui prend matière première et pousse un produit fini.

Matt Christensen

À ce stade, c'est tout cellulaire. Et donc il y a encore quatre parties distinctes au processus. Mais avoir ces processus très proches les uns des autres, avoir des robots capables de déplacer le matériau à l'intérieur de la cellule, on peut contenir toutes ces pratiques dans un espace très petit. Et donc maintenant on est focus sur construire de plus en plus de cellules dans notre installation versus essayer de casser les processus et construire plus dans cette direction.

Jeff Sloan

D'accord, et systèmes de résine, quel genre utilisez-vous principalement en ce moment ?

Matt Christensen

Excellente question. Donc, revenant au matériau, les fibres 90% du temps ou 99% du temps, c'est soit verre soit fibre de carbone. Et les systèmes de résine sont une gamme très large pour nous. Donc n'importe quoi depuis polypropylène, bas de gamme P T, tout le chemin jusqu'au peak pack, bas fond Paik on fait beaucoup de travail, ce que je considérerais au milieu de la matrice de résine. Beaucoup de high tech V T, beaucoup dans la famille nylon, pa 6, 66, 12. Et puis pas mal de pièces en PPS aussi.

Jeff Sloan

Vous avez mentionné que le sweet spot d'Oribi est entre les volumes que vous pourriez trouver dans l'automobile, et la qualité et volumes que vous pourriez trouver dans l'aérospatiale. Donc, dites-moi sur certaines des applications sur lesquelles vous travaillez ou que vous avez de l'expérience.

Matt Christensen

Ouais, on est une sorte d'organisation qui regarde à travers une grande variété d'industries différentes. Certainement, aérospatiale et automobile haut volume sont, je pense, les plus connus dans l'industrie des composites. Mais on a passé beaucoup de temps et beaucoup de travail focus dans militaire, forces de l'ordre, sécurité, à travers les formes de casques et cadres de sacs à dos, autres composants structurels dans ces espaces. Certainement, beaucoup de médical et services de santé vous pouvez imaginer avec fauteuils roulants, et, vous savez, certains des autres composants dans le médical, énergie industrielle en termes de pétrole et gaz, et énergie renouvelable, beaucoup de pièces différentes là. Et bien sûr, on a passé beaucoup de temps dans sport récréation, étant ici à Denver, on s'implique dans une grande variété de composants de, vous savez, planches à roulettes, à snowboards à éléments sur skis. Et bien sûr, dans l'industrie du vélo, où on a trouvé des composants vraiment intéressants dans l'industrie du vélo, où ils ont juste besoin d'être légers, tenaces, et dans un environnement extrême. Ces dernières, dernières années, je pense, naturellement, on a pu se focus dans des domaines que notre compétition simplement n'a pas, où on est un peu entre l'aérospatiale et le haut volume automobile.

Jeff Sloan

Vous et moi parlions plus tôt, une de vos applications les plus récentes sont les roues thermoplastiques. Donc, dites-moi un peu sur ça. Parce que les roues sont un gros deal dans l'industrie des composites, maismostly du côté thermodurcissable, donc roue thermoplastique est un peu différent.

Matt Christensen

C'est un peu différent. J'ai quelques exemples ici, clé autour de l'industrie de la roue est d'obtenir le matériau dans l'espace où il a besoin d'être, et pourtant réduire la quantité de déchets. Et donc, on a un processus qu'on appelle le spin process où on est capable de placer le matériau thermoplastique unidirectionnel exactement où il a besoin d'être. Et donc on a une machine multi-têtes qui le prend autour dans un format circulaire, et fait cette structure de type roue. On a eu une histoire vraiment bonne, histoire récente dans les sports cyclistes, vous savez, vélos de montagne, vélos de route, et ainsi de suite. Et en prenant cette fondation maintenant dans l'industrie du powersport. Donc on regarde les VTT et UTV, voiturettes de golf, et je pense graduellement, on va commencer à bouger dans l'automobile comme on commence à devenir un peu plus malin sur ce qu'on peut faire d'un point de vue conception. Mais le spin process, encore, nous permet de garder ce haut débit que toutes ces industries ont besoin, mais encore placé le matériau exactement où il a besoin d'être. Donc, vous savez, tests préliminaires, on a pu alléger la charge, si vous voulez, on était la moitié du poids des roues aluminium de même taille. Et pourtant, ils testent, vous savez, tests d'impact et autres types de pression et tests de fatigue rotative. On est en fait supérieur à l'aluminium, et même à l'acier dans certains cas. Donc on est assez optimistes sur la technologie et essayant de bouger dans des marchés qui ont du sens pour nous.

Jeff Sloan

Alors dites-moi plus sur le spin process. C'est juste du placement automatisé, ou quoi ? Dites-moi un peu plus sur ça.

Matt Christensen

Ouais, je pense que le spin process, ce qui le rend différent c'est la solution de dépôt de ruban automatisé dans un format circulaire. Et donc tout ce qu'on regarde c'est vraiment à travers un couple de lentilles, l'une serait de réduire la quantité de matériau utilisé ou matériau gaspillé, parce que c'est là que les coûts peuvent monter plus haut. L'autre domaine serait de le faire d'une façon pour où on peut garder la vitesse de la fabrication globale, donc garder les temps de cycle bas à travers le processus. Et puis encore, juste le faire à tolérance très serrée, vous savez, roues, spécifiquement dans tous les domaines ont des tolérances très serrées qu'elles doivent garder. Et le reste du spin process je pense est très similaire. Vous savez, vous regardez consolidation, formage et découpe au fur et à mesure que vous passez par le reste des processus. Donc la magie ici c'est créer cette structure circulaire rapidement et avec tolérance serrée.

Jeff Sloan

Vous savez, les thermoplastiques ont été un matériau un peu excitant et chaud dans l'industrie des composites maintenant. Ils sont là depuis longtemps, évidemment. Mais dans les 10 dernières années, ils ont eu plus d'attention et de croissance. Et certainement, ça sonne comme Oribi en a profité. Quel est votre avis sur le futur des thermoplastiques dans l'espace composites, et, évidemment, vous voyez une opportunité dans les roues, ce qui est vraiment intéressant. Mais je me demande, vous savez, au-delà de ça, vous savez, quel est votre outlook pour la croissance des thermoplastiques ? Comment vous sentez-vous sur ses opportunités d'expansion ?

Matt Christensen

Bien, vous savez, naturellement, je suis assez optimiste là-dessus, parce que c'est vraiment ce qu'on focus. Mais, vous savez, à côté de ça, je pense que ce qui est intéressant étant dans l'industrie maintenant pour, vous savez, cinq ou six ans et en écoutant, et en apprenant plus sur où les thermoplastiques sont venus. Et c'est une déclaration large, mais je pense que les thermoplastiques sont venus de, vous savez, une correction pour mauvaise conception, vous savez, genre comme renforcement sélectif dans une mauvaise conception pour plastiques généraux. Et donc mettre certains thermoplastiques unidirectionnels dans une conception particulière pour la corriger, en la déplaçant de cet espace à commencer et ingénier et concevoir des pièces exprès, en tirant parti du matériau, vous savez, depuis son inception. Et en faisant ça, vous êtes capable de créer des pièces qui souvent sont plus légères. Elles sont plus minces que ce que vous auriez pu voir dans le passé. Et il me semble que dans une grande variété d'industries, du sport et récréation jusqu'au militaire, il y a ce désir de rendre les choses plus légères, plus tenaces et plus fortes. Et donc comment on commence à tirer parti des thermoplastiques pour satisfaire ce besoin client. Et moi, je pense que c'est une façon naturelle pour nous de prendre ces éléments. Et puis, bien sûr, faire des très hauts volumes qui sont nécessaires par une grande variété d'industries.

Jeff Sloan

Dites-moi un peu sur Rebuild. Oribi, je suppose, a pris un investissement de rebuild - c'était pendant la pandémie ou juste avant - mais il y a un composant reshoring à Rebuild. Expliquez-nous ce que cette relation est et ce qu'est Rebuild.

Matt Christensen

Ouais, donc Rebuild Manufacturing est notre société mère, ici chez Oribi. On a pris des investissements il y a quelques années, et principalement c'était conçu pour construire plus notre fabrication. Je pense que ça a pris un tour positif, même plus positif étaient les leaders de notre équipe de fabrication retail commencent à considérer, ou en fait leur désir ultime ici est de ramener la fabrication aux US genre reshoring fabrication onshore. Et la clé là, c'est genre serendipiteux en termes de timing, où on a eu COVID, on a eu des problèmes massifs de chaîne d'approvisionnement dans toutes les industries pour une grande variété de raisons. Mais cette équipe est, vous savez, ils sont des titans de l'industrie, ils sont là depuis très longtemps. Leur focus et but est de ramener cette fabrication aux US. Et ça commence avec tout depuis l'ingénierie conception et développement jusqu'à l'intégration produit, fabrication composant, assemblage complet, fabrication sous-traitance complète, tout le chemin jusqu'au pick pack et pull et envoi à la distribution. Donc, il y a toute une ligne chaîne d'approvisionnement d'opportunités, où même aussi proche que quelques années, beaucoup d'industries n'avaient pas la capacité de faire ça aux US. Rebuild Manufacturing change ce jeu. Oribi était un des premiers piliers dans le groupe Rebuild Manufacturing, et maintenant réside dans un groupe qu'on appelle le groupe Advanced Materials. Donc mené par Steve Meade, on a maintenant Oribi, qui est focus sur thermoplastiques. On a Composite Resources, qui est situé dans la zone Charlotte, Caroline du Nord/Caroline du Sud, focus très lourd en thermodurcissables, et ce qui est génial, très complémentaire à ce qu'on fait, et Cutting Dynamics, qui est à Cleveland. Donc, un peu de thermodurcissables, mais tolérances très serrées, haute précision métal, et donc usinage métal, titane, et ainsi de suite. Et puis plus récemment, une entreprise appelée Dapper Engineering, qui est au New Hampshire, où on amène plus de ressources ingénierie pour compléter toutes les choses qu'on fait dans chacune de ces industries, ou chacune de ces entreprises séparées. Donc vous savez, on a été sur un peu d'une frénésie d'acquisition sur les sept derniers mois. Tout ça commence à se rassembler et gélifier très bien, où on voit des programmes arrivant de grandes entreprises où ils ne sont pas isolés avec un type de fabrication composite. On regarde à basically une vraie solution client, on va déterminer quels matériaux sont nécessaires et quel processus est nécessaire, et ultimement livrer la solution versus être très myope dans notre propre approche. Donc même si c'est été une courte période, c'est été très réussi et bien reçu dans le marché.

Jeff Sloan

Ça sonne comme il y aura une approche intégrée, parce que vous avez ces différentes entreprises dans Rebuild, fournissant expertise dans différents domaines, puis un client arrivant pourra profiter des ressources selon ce que leurs besoins sont et ce que leurs exigences matériaux sont, et exigences conception.

Matt Christensen

Ouais, exactement. Je veux dire, si vous considérez, vous savez, un guichet unique pour conception, ingénierie, fabrication, tout situé ici aux US, il y a un avantage vraiment distinct là. Votre chaîne d'approvisionnement n'est pas bloquée par des mois de transport ou d'autres barrières - fuseaux horaires comme un grand exemple - aller à l'étranger dans une variété de façons différentes. Donc, il y a ce support client, qui est significatif, ainsi que la dédication à créer un emploi significatif et base de fabrication ici aux US. On est très optimistes sur ce type spécifique de partenariat avec nos clients ici.

Jeff Sloan

Eh bien, ça sonne comme il y a plus à venir.

Matt Christensen

Plus à venir. Toujours plus à venir, jamais un moment ennuyeux.

Jeff Sloan

Alors, combien d'employés chez Oribi maintenant ?

Matt Christensen

Je pense qu'Oribi spécifique, on oscille autour de cette marque 40 à 50, selon flex et ces types de choses. On a une certaine saisonnalité, mais c'est été heureusement, ces derniers temps genre aplati en termes de saisonnalité. Donc, on reste autour de 40 à 50 employés au total. C'est intéressant, la plupart sont en ingénierie, et en développement produit. Quand vous considérez comment on tire parti de la robotique si lourdement, on n'a pas cette base d'opérateurs extrêmement lourde sur le plancher, on a vraiment besoin de quelques opérateurs par cellule, qui peuvent sortir une tonne de pièces. C'est un peu différent de ce que d'autres pourraient considérer dans la fabrication classique.

Jeff Sloan

D'accord. Donc question finale. Comment était la pandémie pour Oribi ? Et à quoi ressemble l'année prochaine ou plus ? Comment vous sentez-vous ? À quel point êtes-vous optimiste ou pessimiste ?

Matt Christensen

Donc ultimement, on est optimistes, vous savez, la pandémie a été certainement un défi pour tout le monde. Et c'est, c'est été vraiment une lutte pour une grande variété de gens dans notre industrie, même de la pandémie à l'arrêt au Texas l'an dernier, ça a créé un effet d'entraînement qui je pense a surpris beaucoup de gens. Heureusement pour nous, parce qu'on s'était mis en place pour tirer parti de l'automatisation si lourdement que l'impact était minimal. On a juste des employés fantastiques qui ont tenu bon à travers toutes les situations qui sont restés avec nous et ont pu vraiment soutenir notre base client pour garder les choses en mouvement. Encore, quand vous regardez les marchés de l'énergie renouvelable, et militaire et forces de l'ordre, il n'y a pas d'écarts acceptables qu'on pourrait se permettre en termes d'approvisionnement, on doit garder les choses en mouvement. Et donc, nos fournisseurs de matière première, ont pu nous garder en mouvement à travers toute la pandémie. Pour nous, comme on regarde à avancer, on a continué à grandir en interne, même ici chez Oribi. On a embauché des gens vraiment super en développement commercial et gestion de comptes pour où on va regarder dans une grande variété de nouveaux marchés. Certainement, les roues sont genre un produit de type market spread, mais on va lourd dans les drones et solutions UAV, faire plus dans sport et récréation, comment on devient créatif là ? Et puis il y a toujours semble y avoir opportunité dans les forces de l'ordre et militaire pour soutenir plus et plus de ce dont nos gens ont besoin. Donc, on regarde à Oui, on voit ça comme très positif pour le futur.

Jeff Sloan

Bien. Eh bien mec, je veux te remercier encore pour m'avoir rejoint ici sur CW Trending. Et encore, félicitations pour la désignation CW top shops.

Matt Christensen

Bien, génial. Eh bien, merci de m'avoir eu, Jeff. J'apprécie vraiment. Et encore, merci pour la désignation. On a hâte de la mettre ici au bureau.

Jeff Sloan

D'accord. On espère te voir bientôt en personne alors.

Matt Christensen

Ça a l'air bien. On se voit bientôt. Au revoir.