CW Trending第4期：Oribi Composites谈热塑性复材与轮毂创新

本期CW Trending邀请Oribi Composites的Matt Christensen讨论这家科罗拉多热塑性复材制造商的起源、他在公司的角色、当前产品项目，及热塑性复材在轮毂应用的真实潜力。

逐字稿

Jeff Sloan

大家好欢迎收看CW Trending。我是Jeff Sloan，CompositesWorld主编，今天嘉宾是Matt Christensen，Oribi Composites销售副总裁。嗨，Matt。

Matt Christensen

嘿Jeff，谢谢邀请。

Jeff Sloan

很高兴你来。先恭喜你，Oribi入选CompositesWorld年度复材制造商调查前十强车间。恭喜你和Oribi获此殊荣。很快会有官方认定，但我现在就先祝贺你获得这一荣誉。

Matt Christensen

太棒了。感谢机会。能不仅被提名，还跻身全国顶尖车间领军行列，实属荣幸。我们很兴奋。

Jeff Sloan

我们也兴奋。既是顶尖车间，咱们多了解点。首先帮我们理解Oribi是做什么的。先说Oribi在哪？再讲讲Oribi用复材做什么？

Matt Christensen

好。Oribi 2008年由Jack Wilfley创立，位于科罗拉多州丹佛，就在你北边。我们有50,000平方英尺设施，丹佛东北部。Oribi核心聚焦释放连续纤维增强热塑性潜力。不同于业内许多从热固性起家再转热塑性，我们12年来只专注热塑性。

Jeff Sloan

起初为何对热塑性感兴趣？

Matt Christensen

好问题。创始人Jack Wilfley家族在重工业、大型金属加工、工业泵有悠久历史。他对复材有热情。另一热情是自动化、机器人。结合自动化机器人与热塑性——可获极快循环时间——为Oribi创造非常有趣路径。通过机器人自动化流程，我们现在采用所谓“速率目标法”。如何跨越鸿沟：客户想用复材，却需许多行业极高产量（航天外）。我们如何帮搭建跨越鸿沟桥梁，Jack和团队当时觉得Oribi最佳定位。12年来我们持续构建此路径。

Jeff Sloan

讲讲材料、纤维和制造工艺。

Matt Christensen

好。我这有原材料实物，能见到吗？我们主要用预浸单向连续纤维增强热塑性带材。带材宽通常12-13英寸，大卷供货。我们用这些单向带材战略性设计部件赋予特定属性。意思是我们能设计纤维按特定方向铺放，给部件如扭转柔性但另向刚性强。用单向带材能精准工程化部件需求，不浪费材料资源，创造非常有趣部件。

Jeff Sloan

带材转成品用什么工艺？

Matt Christensen

好问题。通常四步：起始利用带材，自动带材铺放（ATL）方案，按部件设计近乎无限纤维角度和层铺结构铺放，机器人自动化完成铺放。下阶段固化，拿坯料（通常矩形方块）压实排除空隙气隙，利于后续加工。然后进双半模具，加热至熔点前放入匹配金属模。工艺结合冲压成型和热成型。得带飞边形状件，进修边站——多CNC、现有三台水刀（3/6/12轴）精加工成最终形状轮廓。节拍时间视层铺结构复杂度而定，1-3分钟。因我们聚焦介于航天和大批量汽车之间市场——需高产量严公差——靠热进出速度而非化学反应决定节拍，能大批量生产。所有这些元素结合，让我们深度聚焦热塑性。

Jeff Sloan

说到制坯，设备是采购还是内部开发？

Matt Christensen

所有设备内部自主开发。市面有各种自动带材铺放方案，我们捕获价值在于将四步整合进一个制造单元。带材铺放方案是核心，因需极高性能保持速度。但我们所有尝试内部设计制造。现在甚至尝试将那些单元/阶段整合成一个单元。高层面看，Jeff，原料进成品出，那是我们乌托邦。

Jeff Sloan

指整合制坯与成型，还是整合所有流程成新单元单元原料入成品出？

Matt Christensen

目前全单元制。仍有四个不同工艺步骤。但让那些工艺极近、机器人能在单元内移动材料，能在极小空间容纳所有实践。现在聚焦厂内建更多单元，而非拆分流程往那方向建更多。

Jeff Sloan

树脂体系，目前主要用什么？

Matt Christensen

好问题。回到材料，纤维90%或99%时间是玻纤或碳纤。树脂体系对我们范围很宽。从聚丙烯、低端PTEE，一路到PEEK、PAK、低熔PAK，我们大量做中端树脂基体工作。很多高科技VT，尼龙族PA6、66、12很多。PPS也相当多部件。

Jeff Sloan

你说Oribi甜点在汽车产量和航天质量产量之间。讲讲应用案例。

Matt Christensen

我们跨广泛行业看。航天大批量汽车在复材业最知名。但我们花大量时间精力在军警安保，通过头盔、背包框架、那些空间结构部件。大量医疗健康服务，轮椅等医疗部件。工业能源油气可再生能源，很多不同部件。当然运动休闲，身在丹佛，参与滑板、滑雪板、滑雪元件。自行车行业发现一些非常有趣部件，需轻量、韧性、极端环境。近些年自然聚焦竞争对手未涉足领域，介于航天和大批量汽车之间。

Jeff Sloan

咱们早聊过，最近应用是热塑性轮毂。讲讲这个。轮毂在复材业是大事，但多在热固性侧，热塑性轮毂不同。

Matt Christensen

确实不同。我这有例子。轮毂行业关键是材料放对位置同时减少废料。我们有个“旋转工艺”，能将单向热塑性材料精准放置所需位置。多头机器环形缠绕制造轮毂结构。我们在自行车运动有很好近期历史，山地车、公路车等。以此基础进军动力运动行业。看ATV、UTV、高尔夫球车，逐渐随设计视角变聪明进军汽车。旋转工艺保持这些行业需的高吞吐量，却精准放料。初步测试能减轻负载——同尺寸铝轮毂减半重量。冲击测试、压力旋转疲劳测试实际优于铝、甚至某些情况优于钢。我们对技术很看好，尝试进军对我们合理的市场。

Jeff Sloan

多说说旋转工艺。只是自动铺放？细说。

Matt Christensen

旋转工艺不同在于环形自动带材铺放方案。我们通过两个透镜看一切：一减少用料或废料，因那是成本驱高处。二以保持整体制造速度方式做，通过工艺保持低节拍时间。三极紧公差，轮毂各领域需极紧公差。旋转工艺其余部分相似：固化、成型、修边。魔力在于快速创建环形结构且紧公差。

Jeff Sloan

热塑性在复材业近年成令人兴奋热门材料。虽早存在，但近10年获更多关注增长。听起来Oribi利用了这点。你如何看复材领域热塑性未来？显然你看到轮毂机会很有趣。但除此之外，你对热塑性增长前景如何看？如何感受其扩张机会？

Matt Christensen

自然我看好，因那是我们聚焦。但撇开这，有趣的是在业内五六年听、学热塑性从何来。宽泛说，我认为热塑性从“修补不良设计”而来——如通用塑料不良设计的选择性增强。在特定设计植入单向热塑性修复它，从那个空间转向从起始有目的工程设计部件，利用材料从其诞生。这样能创造往往更轻、更薄部件。在我看来广泛行业从运动休闲到军工，都有让东西更轻、更韧、更强的渴望。如何开始利用热塑性满足客户需求。对我这是自然路径。再制造各行业所需极高产量。

Jeff Sloan

讲讲Rebuild。Oribi好像疫情期间或前从Rebuild获投资，有回岸制造成分。解释这关系和Rebuild是什么。

Matt Christensen

Rebuild Manufacturing是我们母公司。几年前获投资，主要为建设更多制造。积极转折在于我们零售制造团队领导开始考虑、其实终极愿望是把制造带回美国，回岸制造。关键在于时机巧合：有COVID、各行业供应链因各种原因大规模中断。但这团队是产业巨擘，久经沙场。聚焦目标带制造回美。从工程设计开发、产品集成、部件制造、全装配、全合同制造、到拣选包装发货分销。全供应链机会线，几年前许多行业美无法做到。Rebuild Manufacturing改变游戏。Oribi是Rebuild Manufacturing集团首批支柱之一，现属Advanced Materials群组。Steve Meade领导，现有Oribi聚焦热塑性；Composite Resources在北卡/南卡夏洛特区，重热固性，很好互补；Cutting Dynamics在克利夫兰，些热固性但极紧公差高精密金属、金属加工、钛等。最近Dapper Engineering在新罕布什尔，引入更多工程资源互补各业务/单元。过去七个月收购狂欢。一切开始融合得很好，见主要公司项目进来，不再孤立单一复材制造类型。看真正客户解决方案：弄清需什么材料工艺，最终交付方案而非近视自身路径。虽短期但很成功市场反响好。

Jeff Sloan

听起来是整合路径，因Rebuild不同公司提供不同专长，客户进来能按需求材料设计要求利用资源。

Matt Christensen

对。考虑设计、工程、制造一站式服务全在美，供应链不被月级运输或其他障碍卡住——时区如绝佳例子——以各种方式出海。有显著客户支持，致力创造有意义工作制造基地回美。我们对这种特定伙伴关系很看好。

Jeff Sloan

听起来后续更多。

Matt Christensen

更多后续。永远更多，从不无聊。

Jeff Sloan

Oribi现在多少员工？

Matt Christensen

Oribi具体徘徊40-50人，视弹性等而定。有季节性但近期趋平。总共40-50员工。有趣的是多数在工程和产品开发。考虑我们重度杠杆机器人，没有极重操作员基地，每单元只需几操作员就能产大量部件。有别于经典制造认知。

Jeff Sloan

疫情对Oribi如何？未来一年展望？感觉如何？乐观悲观？

Matt Christensen

最终我们乐观。疫情当然对所有人挑战。对我们行业宽泛人群真斗争，甚至去年德州关闭造成涟漪效应惊讶许多人。幸亏我们重度杠杆自动化设定，影响极小。有绝佳员工坚守所有情况支持客户保持运转。看可再生能源、军警市场，无可接受供应缺口可倚靠，必须保持运转。原材料供应商全程疫情保持供货。展望前行，我们内部持续增长，Oribi招募很棒业务拓展和客户管理人才，将探索广泛新市场。轮毂是市场拓展型产品，但重进无人机/UAV解决方案、运动休闲更有创意、执法军方持续支持更多需求。所以看好未来。

Jeff Sloan

好吧，再次谢你来CW Trending。恭喜CW顶尖车间认定。

Matt Christensen

好，谢Jeff邀请。真心感激。再谢认定。期待挂办公室。

Jeff Sloan

好。希望很快线下见。

Matt Christensen

听起来好。很快见。拜。