نظرا لقوتها العالية وخفة وزنها ، فإن ألياف الكربون لديها مجموعة واسعة من التطبيقات في صناعات الفضاء والسيارات والطاقة ، ومع ذلك ، فإن التكاليف المرتفعة تحد من استخدامها من قبل العديد من المصنعين.
Vartega هي شركة تكنولوجيا جديدة مقرها في ولاية كولورادو ، وتحاول الشركة تغيير هذا الوضع ، وقد طور فريقها عملية جديدة لإعادة تدوير ألياف الكربون التي ستعزز التنمية المستدامة وتعميم ألياف الكربون.
في مقابلة مع مجلة R & D ، قال الرئيس التنفيذي ومؤسس Vartega ، أندرو ماكسي: "ألياف الكربون هي مادة قيمة. كان من المبذر للغاية أن يعاملها الناس كقمامة ومكب النفايات. لكن الناس اعتادوا على القيام بذلك. يمكن أن تحافظ أبحاثنا على قيمة ألياف الكربون وتسمح بإعادة استخدامها ، حيث أن إعادة تدوير ألياف الكربون أبسط بكثير من تصنيع ألياف الكربون الأصلية ، ولذلك فإن إعادة تدوير ألياف الكربون أكثر فعالية من حيث التكلفة ، ونحن نستخدم هذه المادة لزيادة تقليل تكلفة التطبيقات النهائية.
كيف يعمل؟
عالية الجودة المواد من ألياف الكربون التقوية Vartega يضيع معظمها من عملية الإنتاج، مثل المادة لأجل معدل الخردة صناعة الطيران عادة 30٪ من الانتعاش مكلفة والخردة لإعادة التدوير من الممكن أن يقلل من قيمة الخسارة، وتحقيق أقصى قدر من ألياف الكربون للبيئة الفوائد: يمكن استخدام نفايات ألياف الكربون في المنشآت الفضائية الجوية في التصميمات الداخلية للطائرات ، وتطبيقات السيارات ، والإلكترونيات الاستهلاكية ، والسلع الرياضية.
يمكن لعملية إعادة التدوير هذه إزالة آلاف الأطنان من القمامة من مدافن النفايات كل عام ، وتزويد المستهلكين النهائيين بمنتجات أرخص من ألياف الكربون ، وإلا فقد لا يكونوا قادرين على تحمل تكاليفها.
وقال ماكسي: "يمكننا استخدام نفايات ألياف الكربون غير الصناعية بعد إزالة الراتنجات قدر الإمكان. وبمجرد قيامنا بذلك ، نحصل على ألياف كربون جافة ومتجددة لها نفس الخصائص الميكانيكية مثل ألياف الكربون الأصلية".
تعتمد إعادة تدوير ألياف الكربون على حالتها الأصلية ، ويمكن إعادة تدوير ألياف الكربون المستمرة ، سواء كانت منسوجة أو محاذاة في نفس الاتجاه ، وتحافظ على طولها الليفي ، وعندما يتم قطع ألياف الكربون من النموذج ، يتم تقطيع نفايات الإنتاج بشكل أساسي. وتضاف إلى اللدائن الحرارية.
أوضح ماكسي: "في هذه الحالة ، تظل الخواص الميكانيكية لألياف الكربون هي نفسها ، ولكن بسبب أطوال الألياف المختلفة ، قد تختلف خصائص المركب. فاللدائن الحرارية المقواة بالألياف المتقطعة لها خصائص مختلفة عن مركبات الألياف المتواصلة. الأداء.
تطبيق
وقال ماكسي: "لقد بدأت فارتيجا في تقسيم نفسها إلى عدة أجزاء. ابتكرت الشركة خيوط طابعة ثلاثية الأبعاد الخاصة بها ، والتي تحتوي على ألياف الكربون المعاد تدويرها ، وقد دخل المنتج السوق. الفكرة وراء هذا المنتج هي للمهتمين بالطباعة ثلاثية الأبعاد. الشخص العادي يوفر خيارات ألياف الكربون بأسعار معقولة.
وقال ماكسي: "إنها تتمتع بجودة طباعة جيدة للغاية ، عملية بسيطة وخواص ميكانيكية جيدة. ونعتقد أن هذا مجال مثير للغاية. يمكن للهواة والشركات المصنعة شراء المواد المعاد تدويرها ، ولكن لديهم نفس الأداء الجيد كمادة جديدة ".
أبرمت Vartega شراكة مع شركات في عدد من الصناعات ، بما في ذلك Alchemy Bicycle Co.، Ltd. في ولاية كولورادو ، والتي تستخدم تقنية Vartega لجعل الدراجات تدوم لفترة أطول. وقال ماكسي: "إن إطارها المصنوعة من ألياف الكربون مصنوع يدويًا ، ونقوم بإعادة تدوير نفاياتها ، ومن ثم تصنيعها وتقديم قطع مطبوعة ثلاثية الأبعاد لها ، والتي يمكن تطبيقها على تصميم نماذج الدراجات وأجزاء جديدة".
وتكرس Vartega أيضا لتطبيق ألياف الكربون المعاد تدويرها في صناعة السيارات ، بما في ذلك حقن صب ، تحت غطاء محرك السيارة ، فضلا عن لوحات الجسم الداخلية والخارجية ، الخ. في صناعة السيارات ، ألياف الكربون لديها فوائد كبيرة جدا.
وقال ماكسي: "يمكنك استخدام كمية صغيرة من ألياف الكربون لإنتاج أجزاء بنفس الأداء مثل الألومنيوم أو الفولاذ ، مما يساعد على تقليل وزن السيارة ، وتحسين الاقتصاد في استهلاك الوقود ، ولكن أيضًا يمكن أن يعزز السعة التخزينية لجيل جديد من السيارات الكهربائية. يمكن أن تصل أوزان المجموعة إلى مئات الجنيهات ، وهناك تقنيات جديدة مثل الشاشات الكبيرة وأجهزة استشعار lidar ومكونات تخزين الطاقة الأخرى ، وهذه الأجهزة ثقيلة وثقيلة نسبيًا ، لذلك يجب أن يهتم المصنعون بالحفاظ على أدائهم الأصلي. زيادة تخفيض وزن السيارة ".
وتلتزم شركة Vartega أيضاً بتطوير مشاريع طويلة الأجل وتأمل في تسويقها في عدة مجالات أخرى ، حيث يتمثل هدفها في تشغيل مرافق إعادة تدوير ألياف الكربون بين السوقين المحليتين الرئيسيتين ، المزود الرئيسي ومصدر النفايات ، في غضون السنوات الخمس المقبلة.
وقال ماكسي: "إن التكنولوجيا لدينا هي وحدات ، مما يسمح لنا بتحديد مصدر النفايات ، ولكن أيضًا بالقرب من العميل. وفي غضون 12 إلى 24 شهرًا القادمة ، سنقوم بنشر أنظمة الأعمال هنا لدعم العملاء في ما يتعلق بالمصانع والاحتياجات ذات الصلة. '