Die Rapid-Prototyping-Technologie von DuPont verwendet FibrflexTM-Schläuche mit flexibler Scherwirkung bei hohen Scherwinkeln
American Institute of innovative Hochleistungsverbundwerkstoffe (bezeichnet als ‚IACMI‘) eine Allianz mit der Universität von Tennessee und dem US Department of Energy-driven, geführt von DuPont gemeinsam bekannt gegeben, die erste Phase der Zusammenarbeit Fibrtec Unternehmen und der Purdue University, ein Projekt abgeschlossen haben, Ergebnisse: Das Projekt widmet sich der Verbesserung der Kapazität und Beschäftigungsfähigkeit der US-amerikanischen Composites-Industrie in diesem Land.
Als Ergebnis der ersten Stufe, ein neues Verfahren zur Herstellung von Kohlenstofffaserverbundmaterial wurden überprüft erzeugt, im Vergleich zu herkömmlichen gewebten Materialien, so dass der Prozess des verbesserten Eigenschaften des Gewebes zu bilden. Die erste Stufe ragt in die Fahr positiven Ergebnisse die zweite Phase des Forschungs werden die Kosten der Kohlenstofffaserverbundwerkstoffstruktur schließlich reduzieren, so dass sie besser geeignet für den Einsatz im High-Volume-Automobil- und anderen Industrien macht, um dadurch den gesamten Prozess verbraucht Produkt Verarbeitung, Herstellung und Transport der Energieverbrauch implizierten (siehe Reduzierung Gesamtenergie) und Arbeitsplätze direkt in der Industrie schaffen.
Mit diesen neuen Produkten Material IACMI erstellt eine Kombination aus flexiblen Fibrtec Firma DuPont unter Verwendung von beschichteten Geweben und abzuschleppen FibrflexTM Rapid Prototyping (Rapid Fabric Formation, bezeichnete als ‚RFF‘) Technologie, sowie proprietären DuPont Polyamidharz .
All dies wird durch die umfangreichen Modellierungs- und Charakterisierungsmöglichkeiten der Purdue University unterstützt.
Dieses Beschichtungsmaterial ist ein Seil aus teilweise imprägnierten Kohlefaser / Polyamid-Verbundmaterial tow, da die Kohlenstofffasern nicht vollständig benetzt Polyamid, wodurch ein flexibleres Material ist als das Material vollständig imprägnierte Werg zu erhalten.
RFF-Verfahren ist ein Verfahren der Verwendung von ultraschnellen tow ein Gewebe Herstellung kann ohne die Notwendigkeit, in unterschiedlichen Orientierungen Verarbeitung eingesetzt wird Schlepptau zu heben.
Tests, Modellierungen und Simulationen zeigen, dass diese Kombination aus Prozess und Material eine vielversprechende Methode zur Herstellung kostengünstiger endlosfaserverstärkter Polymer (CFK) -Thermoplaste mit exzellenter Physik ist Die Leistung ist gut auf die Anforderungen des Formprozesses abgestimmt.
‚Thermoplastische Composites Unterschied Fibrtec global agierendes Unternehmen hat dazu beigetragen, unsere Partnerschaft mit DuPont und der Purdue University, Durchbruch Ergebnisse in der ersten Phase des Projekts IACMI. Das Erreichen der organisatorischen Innovation durch die Förderung von kleinen und mittleren Unternehmen die gleichen wie Fibrtec (KMU) und bauen in IACMI Rahmen öffentlicher / privater Partnerschaften das Eindringen von Verbundbauteilen für die Automobilindustrie zu beschleunigen. Fibrtec die gleichen wie für das Unternehmen, das eine ausgezeichnete Ressource liefert in der Regel von Weltklasse zu bekommen, nicht erhalten werden Wir freuen uns darauf, die zweite Phase der gemeinsamen Entwicklung fortzusetzen. "Sagte Robert Davies, CEO von Fibrtec.
Das Ziel des Projektes ist, beispielsweise aus relativ preiswertem Kohlenstofffaser / Polymerfaser-Prepreg Werg durch die Verwendung von endkonturnah Verarbeitungs Platzierung (AFP) automatisiert werden, zu reduzieren, um eine Kohlenstofffaser Herstellung von verstärktem Polymerverbundwerkstoff Kosten.
Die beschichtete tow leicht zu verarbeiten und das Gewebe somit in dem pseudo-Umformprozess abhängig mühelos ohne Schubverriegelungsdeckel erhalten.
Die Projektpartner haben bewiesen, dass mit dieser Strategie, ist dieser Prozess nur teure Kohlefaser bei Bedarf verwenden kann und somit Abfall Kohlefaser um 30% reduziert werden, und das Pressverfahren vor dem Formen, schafft Verformung vorhersagbar Faser-Preforms.
Die Ergebnisse brachte die erste Phase des Projekts besser als erwartet, mit diesem Verarbeitungsschema, die implizierte Reduktion des Energieverbrauchs um mehr als 40%.
‚Dieses Projekt befasst sich mit dem Problem von Verbundwerkstoffen und Verbundmaterialien einige der Business-Anwendungen zu erreichen, werden in der High-Yield-Markt mit Blick auf eine Herausforderung. Die Fertigstellung der ersten Stufe, was auf eine erhebliche Auswirkungen auf die Ergebnisse beweisen, dass gebracht ein Schritt nach vorn im Hinblick auf die für anspruchsvolle Anwendungen erforderlich ist. dies ist eine der IACMI der erste Start des Projekts, die Zusammenarbeit und Kooperation in der Lage, ein Low-Cost-Komponenten mit einem hohen Grad an Gestaltungsfreiheit, herzustellen, um die Leistung zu erhalten ist ein gutes Beispiel für beschleunigte Innovation. wir in die zweite Phase des Projekts freuen uns darauf, auch weiterhin neue Fortschritte erzielen. ‚DuPont Transport und Jan Sawgle erweiterte Polymer Projektmanager.
‚Purdue University, Fibrtec und DuPont Zusammenarbeit an diesem Projekt bewiesen, dass öffentlich - private Partnerschaften in der Innovationsfähigkeit Fähigkeit zu fördern, neue Lösungen zu schaffen, reale Probleme in diesem Projekt zu lösen, wir über das Verhalten konzentrieren.‘ Herstellungsleistung informiert (Aufführungs) ‚Aspekt der Forschung, die für die Konstruktion von Verbundteilen und Strukturen wesentlich ist.‘ Michael Bogdanor Verbundherstellung und Simulation Center, der Composite-Design-Studio Direktor der Purdue University, sagte: ‚dieses Projekt die erste Stufe, für die Entwicklung neuer Instrumente in der Lage sein, das Verhalten Simulation RFF und FibrFlex Kunst haben Bedeutung, um vorherzusagen, welche das Verhalten von Materialien im Produktionssystem und die endgültigen Eigenschaften der Komponenten vorhersagen, ein neues Verfahren zur Verfügung stellt. "
‚Wir sind sehr zufrieden mit den Ergebnissen in der ersten Phase erreicht und freuen uns auf die weitere Entwicklung dieser fortschrittlichen Kohlefaser-Verbundmaterial.‘ John A. Hopkins IACMI CEO, ‚die Studie der zweiten Phase des Projekts werden wir ausführlicher sein beschriebene Formen dieser neuen Kohlefaserprepreg thermo~~POS=TRUNC, geeignet ihre Verwendung in hochvolumigen Low-Cost-Produktion in dem Formverfahren zu überprüfen. Dies wird sie für Massenanwendungen, insbesondere in der Automobilindustrie geeignet erweisen. '
Im Vergleich zu den beiden anderen typischen Verfahren stellt das Projekt ein neue CFK-Fertigungsverfahren. Diese zwei typischen Verfahren erhebliche Mängel aufweisen, wodurch die hochvolumigen Mainstream-Anwendungen zu begrenzen sie in der Automobil- und Luftfahrtindustrie erhalten. der Strom verwendet wird, ein Mainstream-Technologie, gewebter Kohlefaser Tow zu einem Gewebe trocknen, wobei das Gewebe mit einem thermoplastischen Harzfilm, gefolgt von einem Erhitzen und Pressen derselben in eine gut verfestigte Verbundmaterial geschichtet ist. Obwohl dieses Verfahren wirksam ist endgültig Gewebe aus Kohlefaser, aber es gibt mehrere Nachteile bei diesem Verfahren ein Nachteil ist, dass die Kohlenstofffasern häufig während des Webvorgangs bricht, wodurch kurze, elektrisch leitfähigen Kohlenstoff-Faserstränge in die Umgebung freigesetzt. Somit Anforderungen rund um die Webmaschine und Geräte müssen elektrisch isolierend sein. Ein weiterer Nachteil ist, dass es relativ geringe Geschwindigkeit ist, die mit den herkömmlichen Verfahren in Zusammenhang steht. Kohlefaser-Verbundmaterial von diesem Strickverfahren hergestellt, das nur über die Geschwindigkeit zum Erzeugen von Glasfasergewebe erforderlich ist 1/3 der Geschwindigkeit Die zweite typische Technik besteht darin, das Kohlefaserkabel mit einem thermoplastischen Harz zu imprägnieren und abzuflachen, um einen geringen Hohlraum zu erzeugen. Vollständig konsolidierte Verbundstreifen Diese Streifen werden dann gewebt oder gelegt und fixiert, um einen Stoff zu bilden, der dann schnell zu dem endgültigen Verbundteil konsolidiert wird.
Ein Hauptproblem bei diesem Verfahren ist die Handhabung von UD-Bändern, die hart und spröde sind und brechen können, wenn sie bei Raumtemperatur auf einen kleinen Radius gebogen werden.Diese steife Eigenschaft ermöglicht, dass das Band zu einem Gewebe geformt wird. Es ist ein langsamer und teurer Prozess.
Als Ergebnis der ersten Stufe von DuPont Führung, bestätigt Fibrtec, dass Fortschritte bei der Herstellung von Kohlenstofffaserverbundwerkstoffen erreicht werden, während auch neue Möglichkeiten für die Kohlenstofffaserverbundwerkstoffe in der Automobil- und Luftfahrtindustrie verwendet enthüllt, weil das Kohlefaser-Verbundmaterial Die Produktion wird einfacher und sicherer, wodurch sie in der Massenproduktion wirtschaftlicher und praktikabler wird.