Hiljuti teatas Ameerika Advanced Composites Manufacturing Innovation Agency (IACMI), et projekti esimene etapp, mille juhivad DuPont, Fibrtec ja Purdue Ülikool, on välja töötanud uue pideva kiu tugevdatud termoplastiliste komposiitprotsesside, kangaste. Vormimisvõime on tavapäraste kangastega võrreldes märgatavalt paranenud. See on väga tähtis teadustöö teisele etapile, mis võib süsinikkiu komposiitstruktuuride tootmiskulusid tõhusalt vähendada, mistõttu see sobib masstootmiseks autotööstuses, kosmosetööstuses ja muudes valdkondades.
Projekti eesmärk on vähendada süsinikkiust tugevdatud polümeermaterjalist maatrikskomposiitide tootmiskulusid, kasutades suhteliselt odavaid süsinikkiust / polümeermaterjali prepregmaterjali ja neto kuju moodustamise protsesse, nagu näiteks automatiseeritud kiu paigutamine. Selle uue protsessi läbimurde põhipunktid hõlmavad kolme aspekti: esiteks Fibrtec'i poolt välja töötatud painduv kaetud puks FibrflexTM, mis on osaliselt immutatud süsinikkiud / polüamiidkomposiit. Materjali puksiir, st polüamiid pole täielikult niiskunud süsinikkiudu, mille tulemuseks on puksiirmaterjal, mis on pehmem kui täielikult immutatud polüamiid; teine on DuPont'i Rapid Fabric Forming (RFF) tehnoloogia ja DuPont'i varaliste polüamiidvaik. RFF-i protsess võimaldab ultra-kiiret kangaste tootmist puksiiri eri suundadega, ilma et oleks vaja töötlemise ajal tõsta puksiiri; kolmas on Purdue Ülikooli toetus modelleerimisel ja iseloomustamisel, seotud eksperimendid, modelleerimine ja simulatsiooni tulemused näitavad, et see Uus vormimisprotsesside ja materjalitehnoloogia kombinatsioon on potentsiaalne meetod madalamate kulumiskindlate kiududega tugevdatud polümeermaterjalide valmistamiseks. Traditsiooniliste meetoditega võrreldes eeldatakse, et uue tehnoloogia väljatöötamine vähendab süsinikkiust materjalide jäätmeid 30% võrra.
Praegu on kaks peamist pidevat kile tugevdatud polümeermaterjalist termoplastilist vormimist, kuid ilmsete defektide tõttu on see piiratud selle kasutamisega autotööstuses ja kosmosetööstuses. Üheks meetodiks on kangast kuivatatud süsinikkiu tõmblõikamine, kiht kangast termoplastilise vaigu kilega, seejärel kuumutada ja kompressida see komposiidiks. See meetod on aeglane ja süsinikkiud on kangas kergesti purustatud, et tekitada juhtivate lühikeste kiudude kogumit, seega on vaja tagada kudumismasina ja sellega seotud seadmete vahel elektriline isolatsioon. Teine mainstream protsess hõlmab immutatud ja lamestamist süsinikkiust puksid termoplastsest vaigust, et teha madala tühja, täielikult kuivatatud komposiit lint, mis seejärel kootud või paigutada ja asetada, et moodustada kangast, mis seejärel kiiresti lõpuni komposiit osa. Selle meetodi põhiprobleemiks on ühesuunalise komposiitribaga töötlemine, mis on jäik ja rabe, nii et see laguneb toatemperatuuril ja kõverub kitsa raadiusega, mille tagajärjeks on aeglane ja kulukas tootmisprotsess riba- kangast.
Projekti teises etapis arendatakse arenenud süsinikkiu komposiite edasi selleks, et neid uusi süsinikkiust termoplastilisi prepregi vorme paremini uurida ja kontrollida, kas need materjalid sobivad masstootmiseks, sealhulgas tootmiskulude vähendamiseks ja disainivabaduse suurendamiseks. . Vastavad spetsiaalsetele jõudlusnõuetele jne. Lisaks on IACMI üks esimesi projekte, mis on ka mudeli innovatsiooni kiirendamiseks avaliku ja erasektori koostöö kaudu.
