La tecnología de prototipado rápido de tejidos de DuPont despliega remolques revestidos flexibles FibrflexTM en ángulos de alto cizallamiento
Instituto Americano de materiales compuestos avanzados innovadores (conocidas como 'IACMI') una alianza con la Universidad de Tennessee y el Departamento de Energía impulsado por Estados Unidos, dirigido por DuPont anunciaron conjuntamente la primera fase de la compañía colaboración Fibrtec y la Universidad de Purdue han completado un proyecto Resultados. El proyecto está dedicado a mejorar la capacidad y la empleabilidad de la industria de composites de EE. UU. En el país.
Como resultado de la primera etapa, a un nuevo procedimiento para la producción de material compuesto de fibras de carbono creado fueron verificadas, en comparación con materiales tejidos tradicionales, por lo que el proceso de formación de propiedades mejoradas de la tela. El proyecto primera etapa en los resultados positivos de conducción la segunda fase de la investigación, finalmente se reducirá el costo de la estructura de material compuesto de fibra de carbono, haciéndolos más adecuados para su uso en grandes volúmenes de automoción y otras industrias, reduciendo así el consumo de energía implícita (se refiere a todo el proceso de transformación de los productos, la fabricación y el transporte consumida Energía total) y crear puestos de trabajo directamente en la industria.
Con este nuevo artículos materiales IACMI creados usando una combinación de flexibilidad empresa Fibrtec DuPont y tejidos recubiertos remolcar FibrflexTM Rapid Prototyping (Rapid Tela Formación, denominado como 'RFF') la tecnología, así como resina de poliamida patentada DuPont .
Todo esto está respaldado por las amplias capacidades de modelado y caracterización que ofrece la Universidad de Purdue.
Este material de recubrimiento es un haz de filamentos de fibra parcialmente impregnado / poliamida de remolque de material compuesto de carbono, ya que las fibras de carbono no se humedecen completamente poliamida, obteniendo de este modo un material más flexible que el material de estopa totalmente impregnada.
proceso RFF es un método de uso de remolque ultra-rápido fabricación de un tejido, se puede emplear en el procesamiento de diferentes orientaciones sin la necesidad de levantar el remolque.
Testing, simulación y modelado, todas las cuales muestran que la combinación del proceso / material es un material termoplástico, tienen el potencial de método de producción de bajo coste de polímero reforzado con fibra continua (de CFRP), un material de este tipo con excelente física El rendimiento está bien adaptado a los requisitos del proceso de moldeo.
'Los compuestos termoplásticos diferencia Fibrtec compañía global, ha contribuido a nuestra asociación con DuPont y la Universidad de Purdue, resultados de avance en la primera fase del proyecto IACMI. El logro de la innovación organizacional a través de la promoción de las pequeñas y medianas empresas las mismas como Fibrtec (PYME) y construir en el marco IACMI de asociaciones públicas / privadas para acelerar la penetración de materiales compuestos estructurales en el sector de la automoción. Fibrtec el mismo que para la empresa, que ofrece un excelente recurso para obtener de primera clase por lo general no pueden obtenerse Oportunidad. Esperamos continuar la segunda fase del desarrollo conjunto ", dijo el gerente general de Fibrtec, Robert Davies.
El objetivo del proyecto es, por ejemplo, de fibra / polímero estopa de fibras preimpregnado de carbono relativamente barato ser automatizado mediante el uso de cerca-net colocación de procesamiento de forma (AFP), para reducir la fabricación de una fibra de carbono reforzada material compuesto polímero Costo
El cable recubierto es fácil de manejar, y el pseudo tejido así obtenido puede sobresalir sin dificultad en el proceso de moldeado sin la necesidad de bloqueo por cizallamiento.
Los socios del proyecto han demostrado que con esta estrategia, este proceso sólo se puede utilizar fibra de carbono caro cuando sea necesario, y por lo tanto los residuos de fibra de carbono se puede reducir en un 30%, y el proceso de prensado antes del moldeo, crear la deformación predecible Preformas de fibra
La primera fase del proyecto trajo mejores resultados de lo esperado. Con este esquema de procesamiento, el consumo de energía implícita se redujo en más del 40%.
"Este proyecto aborda algunos de los problemas más desafiantes que enfrentan la fabricación de compuestos y la comercialización de materiales compuestos en mercados de gran volumen. La finalización de la primera fase es una señal del impacto significativo de los resultados. Un paso adelante es poder fabricar componentes de bajo costo con alta libertad de diseño para lograr el rendimiento requerido para aplicaciones exigentes. Este es uno de los primeros proyectos lanzados por IACMI, es colaboración y cooperación. Un buen ejemplo de aceleración de la innovación. Esperamos continuar haciendo nuevos progresos en la segunda fase del proyecto ", dijo Jan Sawgle, Gerente de Proyectos de Transporte y Polímeros Avanzados de DuPont.
"La cooperación entre Purdue University, Fibrtec y DuPont en este proyecto demuestra la capacidad de las asociaciones público-privadas para fomentar las capacidades innovadoras y proporcionar nuevas soluciones a los problemas del mundo real. En este proyecto, nos centramos en ' El aspecto del "rendimiento informado" de la fabricación es la investigación, que es fundamental para el diseño de piezas y estructuras compuestas. "Michael Bogdanor, director del estudio de diseño compuesto del Purdue Center for Composites Manufacturing and Simulation, dijo:" El proyecto En la primera fase, es instructivo desarrollar nuevas herramientas de simulación para predecir el comportamiento de las tecnologías RFF y FibrFlex, que proporciona una nueva forma de predecir el comportamiento de los sistemas de materiales en la fabricación y el rendimiento final de los componentes.
"Estamos muy satisfechos con los resultados obtenidos en la primera fase y esperamos con interés el desarrollo continuo de estos compuestos avanzados de fibra de carbono." El CEO de IACMI John A. Hopkins dijo: "Con la segunda fase del proyecto, seremos más integrales". Describa los nuevos prepregs termoplásticos de fibra de carbono y verifique su uso en procesos de moldeo adecuados para la producción de alto volumen y bajo costo. Esto demostrará que son adecuados para aplicaciones de gran volumen, especialmente en la industria automotriz.
En comparación con los otros dos proceso típico, el proyecto proporciona un nuevo métodos de fabricación CFRP. Estos dos proceso típico tiene defectos significativos, lo que limita las aplicaciones principales de alto volumen que reciben en las industrias de automoción y aeroespacial. la corriente utilizada es una tecnología de la corriente principal, secar tejida estopa de fibras de carbono en una tela, la tela se estratifica con una película de resina termoplástica, seguido de calentamiento y prensado ellos en un material compuesto bien consolidada. Aunque este método es efectiva final tela hecha de fibra de carbono, pero hay varias desventajas en este proceso, un inconveniente es que las fibras de carbono se rompen con frecuencia durante el proceso de tejido, con lo cual, hebras de fibra de carbono eléctricamente conductores cortos liberan en el medio ambiente local. por lo tanto, los requisitos alrededor del telar y el equipo debe ser eléctricamente aislante. otra desventaja es que es la velocidad relativamente lenta, que se relaciona con los procesos convencionales. material compuesto de fibra de carbono fabricado por este método de tricotar, que es sólo alrededor de la velocidad requerida para la producción de tejido de fibra de vidrio 1/3 de la velocidad. La segunda técnica típica es impregnar y aplanar el cable de fibra de carbono con una resina termoplástica para hacer un vacío bajo. Tiras compuestas totalmente consolidadas. Estas tiras se tejen, o se colocan y se fijan para formar un tejido, que luego se consolida rápidamente en la parte compuesta final.
Un problema importante de este proceso se emplea para procesar la cinta UD, porque son duros y frágiles a temperatura ambiente y por lo tanto se puede romper cuando se dobla a un radio pequeño. Este propiedades de rigidez, como por ejemplo formado por una tira de tela Es un proceso lento y costoso.
Como resultado de la primera etapa por el liderazgo de DuPont, Fibrtec confirmó que el progreso se puede lograr en la producción de materiales compuestos de fibra de carbono, mientras que también revela nuevas oportunidades para materiales compuestos de fibra de carbono utilizados en las industrias de automoción y aeroespacial, debido a que el material compuesto de fibra de carbono La producción se vuelve más fácil y segura, lo que la hace más económica y factible en la producción de gran volumen.