Recent, Agenția americană Advanced Composites Manufacturing Innovation (IACMI) a anunțat că prima fază a proiectului, condusă de DuPont, Universitatea Fibrtec și Purdue, a dezvoltat un nou proces de fabricare a materialelor compozite termoplastice cu fibre continuă, țesături. Formabilitatea este semnificativ îmbunătățită în comparație cu țesăturile convenționale. Acest lucru are o mare importanță pentru a doua fază a cercetării, care poate reduce în mod eficient costul de producție al structurilor compozite din fibră de carbon, făcându-l mai potrivit pentru producția în masă în industria auto, aerospațială și alte domenii.
Scopul proiectului este de a reduce costurile de fabricație a compozitelor matrice polimerice armate cu fibre de carbon prin utilizarea prepregurilor relativ ieftine din fibră de carbon / polimer și a proceselor de formare a formei nete, cum ar fi plasarea automată a fibrelor. Punctele cheie ale acestui nou progres descoperit includ trei aspecte: În primul rând, un cablu de acoperire flexibil, dezvoltat de Fibrtec, FibrflexTM, care este un compozit parțial impregnat cu fibră de carbon / poliamidă. Câmpul de material, adică fibra de carbon, nu este umezit complet de poliamidă, rezultând un material de tractare care este mai moale decât poliamida complet impregnată; a doua este tehnologia DuPont Rapid Fabric Forming (RFF) și rasina poliamidică DuPont. Procesul RFF permite producția ultra-rapidă de țesături cu direcții diferite de tractare, fără a fi necesară ridicarea curelei în timpul prelucrării; al treilea este sprijinul Universității Purdue în modelare și caracterizare, experimentele legate, rezultatele de modelare și de simulare arată că această combinație de noi procese de turnare și tehnologia materialelor este o metodă potențială de fabricare a termoplastelor polimerice cu polimer armat cu costuri mai mici. Comparativ cu metodele tradiționale, noua tehnologie dezvoltată de proiect este de așteptat să reducă deșeurile de materiale din fibră de carbon cu 30%.
În prezent, există două procese de laminare termoplastică din polimer armat cu fibre continue, dar, datorită defectelor evidente, le-a limitat utilizarea în industria auto și aerospațială. O metodă este de a țesa o țesătură dintr-o tesătură de fibră de carbon uscată, de a stoarce țesătura cu un film de rășină termoplastică și apoi de ao încălzi și de ao comprima într-un compozit. Această metodă este lentă, iar fibra de carbon este ușor de rupt în timpul procesului de țesere pentru a produce un fascicul de fibre scurte conductive, astfel încât este necesar să se asigure o izolare electrică între mașina de tricotat și echipamentul aferent. Cel de-al doilea procedeu de masă implică impregnarea și aplatizarea țesăturilor din fibră de carbon cu o rășină termoplastică pentru a face o bandă compozită redusă, complet întărită, care este apoi țesută sau plasată și poziționată pentru a forma o țesătură care este apoi întărită rapid în piesa compozită finală. Principala problemă cu această metodă este tratarea benzii compozite unidirecționale, care este rigidă și fragilă, astfel încât se rupe la temperatura camerei și se îndoaie la o rază strâmtă, rezultând un proces de fabricare lent și costisitor de la benzi la țesături.
În cea de-a doua fază a proiectului, vor fi dezvoltate în continuare compozite avansate pentru fibre de carbon pentru a studia mai bine formele acestor preimpregnate termoplastice din fibră de carbon și pentru a verifica dacă aceste materiale sunt potrivite pentru producția în masă, inclusiv reducerea costurilor de fabricație și creșterea libertății de proiectare . Faceți față cerințelor de performanță speciale etc. În plus, fiind unul dintre primele proiecte implementate de IACMI, proiectul este, de asemenea, un model pentru accelerarea inovării prin colaborare public-privat.
