Nesen Amerikas Advanced Composites Manufacturing Inovāciju aģentūra (IACMI) paziņoja, ka pirmais projekta posms, ko vada DuPont, Fibrtec un Purdue University, ir izstrādājis jaunu nepārtrauktu šķiedru stiegrotu termoplastisko kompozītmateriālu ražošanas procesu, audumus. Veidojamība ir ievērojami uzlabojusies salīdzinājumā ar tradicionālajiem audumiem. Tam ir liela nozīme pētījuma otrajā posmā, kas var efektīvi samazināt oglekļa šķiedru kompozītmateriālu ražošanas izmaksas, padarot to piemērotāku masveida ražošanai automobiļu, kosmosa un citās jomās.
Projekta mērķis ir samazināt ar oglekļa šķiedru pastiprinātu polimēru matricu kompozītu ražošanas izmaksas, izmantojot salīdzinoši lētas oglekļa šķiedras / polimēru prepregus un neto formēšanas procesus, piemēram, automātisko šķiedru izvietojumu. Šī jaunā procesa izrāviena galvenie elementi ietver trīs aspektus: pirmkārt, Fibrtec, FibrflexTM, kas ir daļēji piesūcināts oglekļa šķiedras / poliamīda kompozīts. Materiālais pakulas, ti, oglekļa šķiedra nav pilnībā mitrusi ar poliamīdu, kā rezultātā vilkt materiāls, kas ir mīkstāks nekā pilnībā piesūcināts poliamīds; otrais ir DuPont Rapid Fabric Forming (RFF) tehnoloģija un DuPont patentētā poliamīda sveķi. RFF process nodrošina īpaši ātru audumu ražošanu ar dažādiem vilkšanas virzieniem, bez apstrādes laikā nevajag pacelt vilkt; trešais ir Purdue Universitātes atbalsts modelēšanā un raksturošanā, ar to saistītie eksperimenti, modelēšana un simulācijas rezultāti liecina, ka šī jaunā liešanas procesa un materiālu tehnoloģiju kombinācija ir potenciāla metode zemākas izmaksas nepārtrauktu šķiedru stiegrotu polimēru termoplastu ražošanai. Paredzams, ka, salīdzinot ar tradicionālajām metodēm, ar jaunā tehnoloģija izstrādātā tehnoloģija samazinās oglekļa šķiedras materiālu atkritumus par 30%.
Šobrīd ir divas galvenās nepārtrauktās šķiedras ar armētas polimēru termoplastiskās liešanas procesi, taču acīmredzamu defektu dēļ tā ir ierobežota izmantošana automobiļu un kosmosa rūpniecībā. Viena metode ir aust audums no žāvētas oglekļa šķiedras pakulas, pārklāt audumu ar termoplastiskās sveķu plēvi, pēc tam uzsildīt un saspiest to kompozītā. Šī metode ir lēna, un oglekļa šķiedra ir viegli sadalīta aušana procesā, lai izveidotu vadu īsu šķiedru saišķi, tādēļ ir jānodrošina elektriskā izolācija starp adāmmašīnu un saistīto aprīkojumu. Otrais galvenais process ietver oglekļa šķiedru grīstes impregnēšanu un saplacināšanu ar termoplastisku sveķu, lai izveidotu mazu tukšumu, pilnīgi iztīrītu kompozītmateriālu lentu, kas pēc tam tiek austēta vai novietota un novietota tā, lai veidotu audumu, kurš pēc tam ātri izkarsējas gala saliktajā daļā. Galvenā problēma ar šo metodi ir vienvirziena kompozītmateriāla sloksnes apstrāde, kas ir stingra un trausla, lai tā pārtrauktos istabas temperatūrā un izliekas pie stingra rādiusa, kā rezultātā lēns un dārgs ražošanas process no sloksnes līdz audumam.
Projekta otrajā fāzē uzlabotas oglekļa šķiedru kompozīcijas tiks tālāk attīstītas, lai pilnībā izpētītu šo jauno oglekļa šķiedru termoplastisko prepregmateriālu formas un pārbaudītu, vai šie materiāli ir piemēroti masveida ražošanai, ieskaitot ražošanas izmaksu samazināšanu un dizaina brīvības palielināšanu . Ievērojiet īpašās veiktspējas prasības utt. Turklāt, kā viens no agrākajiem projektiem, ko īsteno IACMI, projekts ir arī modelis inovāciju paātrināšanai, izmantojot publiskā un privātā sektora sadarbību.
