듀폰의 패브릭 쾌속 조형 기술은 FibrflexTM 유연한 코팅 된 토우를 고 전단각
미국 Advanced Composites Manufacturing Innovation Institute (IACMI)는 University of Tennessee 및 미국 에너지 부와의 제휴로 Fibrtec 및 Purdue University와 공동으로 DuPont이 주도하는 프로젝트의 첫 번째 단계를 발표했습니다. 결과 :이 프로젝트는 미국 내 복합 소재 산업의 생산 능력 및 고용 가능성 향상에 전념하고 있습니다.
첫 번째 단계의 결과로 기존의 직물 소재에 비해 직물의 성형 성능을 개선 한 새로운 탄소 섬유 복합 재료 제조 공정이 탄생했습니다. 첫 번째 단계의 결과로 프로젝트가 프로젝트로 이어졌습니다. 연구의 두 번째 단계는 탄소 섬유 복합 구조의 비용을 궁극적으로 줄여 자동차 및 기타 대량 산업에서의 사용에보다 적합하게함으로써 암시 적 에너지 소비를 줄입니다 (제품 가공, 제조 및 운송의 전 과정에서 언급 됨). 총 에너지)를 생산하고 업계에서 직무를 직접 창출합니다.
IACMI 프로젝트에 의해 만들어진 새로운 소재는 Fibrtec의 유연한 코팅 된 토우 FibrflexTM와 DuPont의 Rapid Fabric Formation (RFF 기술 및 DuPont의 독자적인 폴리 아미드 수지)을 결합합니다. .
이 모든 것은 퍼듀 대학교에서 제공하는 광범위한 모델링 및 특성화 기능에 의해 지원됩니다.
코팅 된 토우 재료는 부분적으로 함침 된 탄소 섬유 / 폴리 아미드 복합 토우이다. 탄소 섬유가 폴리 아미드에 의해 완전히 습윤되지 않기 때문에, 완전히 함침 된 재료보다 더 유연한 토우 재료가 얻어진다.
RFF 공정은 토우를 들어 올릴 필요없이 다양한 방향으로 사용할 수있는 토우에서 패브릭을 제조하는 초고속 방법입니다.
테스트, 모델링 및 시뮬레이션을 통해이 공정 / 재료 조합이 뛰어난 물리적 특성을 지닌 저렴한 비용의 연속 섬유 강화 폴리머 (CFRP) 열가소성 플라스틱을 생산하는 데 매우 유망한 방법이라는 것을 보여줍니다. 성능은 성형 공정의 요구 사항에 잘 적용됩니다.
'열가소성 복합 재료의 차이 Fibrtec 글로벌 기업이, 듀폰과 퍼듀 대학 프로젝트의 첫 단계에서 획기적인 결과와의 협력에 기여하고있다 IACMI. 같은 Fibrtec로 (중소기업) 중소기업의 촉진을 통해 조직 혁신을 달성 와. 자동차 산업 구조 복합 재료의 침투를 촉진하기 위해 공공 / 민간 파트너십의 IACMI 프레임 워크 구축 얻을 수없는 일반적으로 세계 최고 수준을 얻기 위해 우수한 자원을 제공하는 회사의 경우와 동일 Fibrtec 기회. 우리는 공동 개발의 두 번째 단계를 계속할 것을 기대합니다. "라고 Fibrtec의 CEO 인 Robert Davies가 말했습니다.
프로젝트의 목적은 거의 정형 처리 위치 (AFP)의 사용을 통해 자동화 될 비교적 저렴한 탄소 섬유 / 폴리머 섬유 프리프 레그 토우의, 예를 들면, 탄소 섬유를 제조하는 고분자 복합 재료 보강 줄이기 비용.
쉽게 코팅 토우 처리하고 직물 따라서 전단 로크 커버없이 손쉽게 따라 의사 형성 공정에서 얻어진.
파트너 프로젝트이 전략이 프로세스는 성형 전에 비싼 탄소 필요한 섬유, 따라서 탄소 섬유 폐기물이 30 %까지 감소 될 수 있고, 프레스 공정을 사용하여 예측 가능한 변형을 만들 수 있다는 것을 증명했다 섬유 프리폼.
결과는 이러한 처리 방식을, 40 % 이상 에너지 소비 함축 감소 예상보다 프로젝트의 첫 단계를 가져왔다.
이 프로젝트는 대량 생산 시장에서 복합 소재 제조 및 상용화가 직면 한 가장 까다로운 문제를 해결하기위한 것으로, 첫 번째 단계 완료는 결과의 중대한 영향을 나타내는 신호입니다. 한 걸음 더 나아가, 난해한 부품을 높은 설계 자유도로 제작하여 까다로운 어플리케이션에 필요한 성능을 달성 할 수 있어야합니다. 이것은 IACMI가 시작한 첫 번째 프로젝트 중 하나입니다. 협업과 협력입니다. 혁신 가속화의 좋은 본보기입니다. 우리는 프로젝트의 두 번째 단계에서 새로운 진전을 이루기를 기대합니다. "라고 DuPont Transportation 및 Advanced Polymers Project Manager 인 Jan Sawgle은 말했습니다.
"이 프로젝트에 퍼듀 대학, Fibrtec과 듀폰 사이의 협력은 혁신적인 능력을 육성하고 실제 문제에 새로운 솔루션을 제공하는 공공 - 민간 파트너십의 능력을 보여줍니다.이 프로젝트에서 우리는 ' 제조의 '정보에 입각 한 성능'측면은 복합 부품 및 구조물의 설계에 중요한 연구입니다. '복합 재료 제조 및 시뮬레이션을위한 퍼듀 센터의 복합 디자인 스튜디오 책임자 인 Michael Bogdanor는'프로젝트 첫 번째 단계에서는 RFF 및 FibrFlex 기술의 동작을 예측하는 새로운 시뮬레이션 도구를 개발하는 것이 좋습니다.이 기술은 제조시 재료 시스템의 동작과 구성 요소의 최종 성능을 예측하는 새로운 방법을 제공합니다.
"우리는 첫 번째 단계에서 얻은 결과에 매우 만족하며 첨단 탄소 섬유 복합 재료의 지속적인 개발을 기대합니다."IACMI CEO 인 존 A. 홉킨스 (John A. Hopkins)는 다음과 같이 말했습니다. "이 프로젝트의 두 번째 단계에서는보다 포괄적 인 새로운 탄소 섬유 열가소성 프리프 레그에 대해 설명하고 대량 생산 및 저비용 생산에 적합한 몰딩 공정에서의 사용 여부를 확인하십시오. 이는 자동차 산업을 포함한 대량 생산에 적합하다는 것을 입증 할 것입니다.
다른 두 전형적인 공정과 비교하여,이 프로젝트는 새로운 CFRP 제조 방법을 제공합니다.이 두 가지 전형적인 과정은 상당한 결함이있다, 따라서 그들이 자동차 및 항공 우주 산업에서받는 대량의 주류 응용 프로그램을 제한. 현재의 주류 기술 중 하나는 건식 탄소 섬유 토우를 직물에 직조하고, 열가소성 수지 필름으로 직물을 겹친 다음 열을 가하여 잘 접착 된 복합 재료로 압축하는 것입니다.이 방법이 궁극적으로 효과적 임에도 불구하고 직물은 탄소 섬유로 제조하지만,이 방법에 몇 가지 단점이 있는데, 하나의 단점은, 탄소 섬유가 종종 짧고, 도전성 탄소 섬유 스트랜드. 따라서 로컬 환경으로 방출된다 직조 과정 중에 파괴한다는 요건 인 직기 및 장비는 전기 절연성이어야 주위. 다른 단점은 종래의 방법과 관련이 상대적으로 느린 속도는 점이다. 단의 유리 섬유 직물의 제조에 필요한 속도에 관한이 편성 방법에 의해 제조 된 탄소 섬유 복합 재료 제 2의 전형적인 기술은 탄소 섬유 토우를 열가소성 수지로 함침시켜 평탄화시켜 낮은 공극을 만드는 것이다. 완전하게 압착 된 복합 스트립 :이 스트립은 직조되거나, 깔고 고정되어 직물을 형성하며, 최종 복합 부품으로 신속하게 통합됩니다.
이 공정의 가장 큰 문제점은 상온에서 작은 반경으로 휘어 질 때 부서지기 쉽고 부서지기 쉬운 UD 테이프의 취급에 있습니다.이 강성으로 인해 스트립이 직물로 형성 될 수 있습니다. 그것은 느리고 값 비싼 과정입니다.
듀폰 지도부 첫번째 단계의 결과로서, Fibrtec은 자동차 및 항공 우주 산업에 사용되는 탄소 섬유 복합 재료를위한 새로운 기회를 드러내는 동안 진행, 탄소 섬유 복합 재료의 제조에서 달성 될 수 있음을 확인 탄소 섬유 복합 재료 때문에 생산이보다 쉽고 안전 해져서 대량 생산시 더 경제적이며 실현 가능합니다.