Нещодавно Американське агентство інновацій з виробництва високоякісних композитів (IACMI) оголосило, що на першому етапі проекту, очолюваному DuPont, Fibrtec та University of Purdue, було розроблено нову технологію термопластичного композиційного виробництва, тканини, що неперервного волокна. Формуваність значно покращується в порівнянні з традиційними тканинами. Це має велике значення для другої фази дослідження, що дозволяє ефективно знизити собівартість композитних структур вуглецевого волокна, що робить його більш придатним для масового виробництва в автомобільній, аерокосмічній та інших областях.
Мета проекту полягає у зменшенні вартості виготовлення полімерних матричних композитів з армованим вуглецевим волокном за допомогою порівняно недорогих препрегів із волокон з вуглецевого волокна / полімерних жерсті та процесів, що формують форму чистої форми, такі як автоматичне розміщення волокна. Ключовими моментами цього нового прориву в процесі є три аспекти: по-перше, гнучкий покритий буксир, розроблений Fibrtec, FibrflexTM, який є частково просоченим композитом з вуглецевого волокна / поліаміду. Матеріал буксирування, тобто вуглецеве волокно не повністю змочується поліамідом, в результаті чого матеріал буксирують м'якше, ніж повністю просочений поліамід; друга - технологія Rapid Fabric Formation (RFF) компанії DuPont і фірмова поліамідна смола компанії DuPont. Процес RFF забезпечує надшвидке виробництво тканин з різними напрямками буксирування, без необхідності піднімати буксир під час обробки; третій - підтримка Університету Пердью в моделюванні та характеристиці, пов'язані з цим експерименти, моделювання та результати моделювання показують, що це поєднання нових процесів формування та технологій матеріалів є потенційним методом для отримання термопластів з полімерними армованими полімерними матеріалами з низьким рівнем витрат. Порівняно з традиційними методами, нова технологія, розроблена проектом, передбачає зменшення витрат на матеріали з вуглецевого волокна на 30%.
В даний час існують два основних безперервних волокна армованих полімерних термопластичних процесів формування, але через очевидні дефекти, він обмежив його використання в автомобільній та аерокосмічній промисловості. Одним з методів є плетіння тканини з сухого волокна з вуглецевого волокна, шар тканини з плівкою із термопластичної смоли, а потім нагрівають і стискають його в композит. Цей спосіб є повільним, і вуглецеве волокно легко ламається під час процесу ткацтва для отримання пучка провідних коротких волокон, тому необхідно забезпечити електричну ізоляцію між в'язальною машиною та відповідним обладнанням. Другий основний процес включає в себе просочення та вирівнювання вуглецевих волокон із термопластичної смолою для створення низькопорожньої, повністю затвердженої композиційної стрічки, яка потім плітається або розміщується та позиціонується для формування тканини, яка потім швидко виліковується у кінцеву композиційну частину. Основною проблемою цього методу є обробка однонаправленої композиційної смуги, яка є жорсткою та крихкою, з тим щоб вона розривалася при кімнатній температурі і згинається до щільного радіуса, в результаті чого виробництво відбувається повільно і з дороги від смуги до тканини.
На другому етапі проекту будуть розроблені додаткові композити з вуглецевого волокна для більш повного вивчення форм цих нових термопластичних препрегів з вуглецевого волокна та для перевірки, чи є ці матеріали придатними для масового виробництва, включаючи зменшення виробничих витрат та збільшення свободи дизайну. . Виконайте вимоги до спеціальних показників продуктивності тощо. Крім того, як один з найперших проектів, реалізованих IACMI, цей проект також є моделлю для прискорення інновацій через співпрацю державного та приватного секторів.
