Замена металла на транспортных средствах на однонаправленные ленты

Coatings Today
12.09.2018 375

Автомобили должны весить меньше и, следовательно, быть более экологичными. Важным подходом здесь является замена металлических компонентов стекловолконными композитами с одинаковой стабильностью. Команда исследователей из Фраунгоферовского института микроструктуры материалов и систем (Fraunhofer IMWS) в Галле, Германия, совместно с партнерами разработала бесконечный фиброармированный пластик, который не только обладают очень хорошими легковесными свойствами, но ещё и был произведён на основе возобновляемого сырья.

Композиты фиброармированного пластика – идеальные материалы для легкой конструкции, поскольку они обладают высокой прочностью и жесткостью, и в тоже время – низкой плотностью; они также обладают хорошими демпфирующими свойствами, а также очень устойчивы к коррозии и выветриванию.

В совместном исследовательском проекте с компанией-поставщиком присадок и измерительных приборов BYK Chemie GmbH (Везель, Германия) и компанией GK Concept GmbH (Дрезден, Германия), во Фраунгоферовском институте (Fraunhofer IMWS) были разработаны непрерывные фиброармированные полуфабрикатные материалы на биологической основе. Эти заготовки, так называемые «однонаправленные ленты» (UD- tapes), состоят из параллельных наложенных непрерывных волокон и термопластичной матрицы на основе полимолочной (полилактидной) кислоты, которая встраивает волокна таким образом, что образуется бесконечная фиброармированная пленка. Наслаивание и термическое прессование нескольких слоев пленки создает высокопроизводительные пластины. Когда они будут дополнительно обработаны, ориентация волокна в компоненте может быть адаптирована непосредственно к профилю нагрузки позднее.

 

Экологичность и высокопроизводительность

Проект в Fraunhofer IMWS специально нацелен на сокращение материалов на основе сырой нефти, используя биологические альтернативы на основе возобновляемого сырья как для пластика, так и для разработки волокон.

Исследователи разработали полимерную смесь, которая на 70 процентов состоит био-основы. Эта смесь из полипропилена и полимолочной кислоты, которая может быть синтезирована из сахарного тростника и кукурузы.

На втором этапе разработки команда исследователей использовала эти смеси для создания биологических однонаправленных лент. В процессе плёночной пропитки ненаправленные регенерированные целлюлозные волокна были объединены с разработанной пластиковой пленкой для образования однонаправленных лент, чтобы можно было спрессовать очень стабильные слоистые материалы. Результат: с экономией веса в салоне автомобиля до 20% и в то же время повышением производительности, (прочность на изгиб, например, составляет более 90% по сравнению с традиционно используемыми материалами), они могут очень хорошо использоваться в качестве основы для целевой структуры облегчённой конструкции.

«Мы соединили высококачественное биоволокно с сильно биогенной термопластичной матрицей и, таким образом, получили материал с очень хорошими механическими характеристиками, например, при изгибе и растяжении. Эти тенденции в наших опытно-конструкторских разработках очень перспективны для устойчивой легковесной конструкции», – говорит Ивонн Ян, руководитель исследовательской группы. В сотрудничестве с компанией GKC GmbH исследователи и их коллеги из экспериментального центра по синтезу и обработке полимеров Fraunhofer (Шкопау, Германия) использовали гибридные методы литья под давлением и прессование для производства различных образцов опытных образцов, таких как пример подлокотника.

Работа по разработке технологий и материалов создала основу для последующего использования этих композиционных материалов на основе биополимера в автомобилестроении. Ивонн Ян предполагает дальнейшее многообразие возможных применений для био-однонаправленных-лент: «Чем лучше будут наши композиты, тем более экономически специализированные компоненты смогут быть изготовлены, например, для интерьеров автомобилей в промышленном масштабе. Инновационные и передовые процессы вместе с новыми комбинациями материалов увеличивают потенциал для будущих облегчённых конструкций, поскольку композиты из биосодержащих материалов необходимы для нового поколения применений».

Связаться с нами

Готово, ваша заявка успешно отправлена.
Ошибка, попробуйте обновить страницу и попробовать снова.

Вам будет интересно

Самый большой в мире бизон готовится к покраске
Самый большой в мире бизон готовится к покраске
Представитель Jamestown Tourism в Северной Дакоте недавно сообщил, что 63-летняя главная достопримечательность штата — бетонная…
12.08.2022
986
Новые адгезивы выходят на рынок, чтобы покончить с проблемами сварки тонкого металла
Новые адгезивы выходят на рынок, чтобы покончить с проблемами сварки тонкого металла
Новые адгезивы от компании Plexus могут стать альтернативой сварке, что поможет производителям сэкономить на повторной…
Coatings Today
04.03.2019
339
Летательный аппарат для передачи телекоммуникационной связи из стратосферы
Летательный аппарат для передачи телекоммуникационной связи из стратосферы
Компания SoftBank Corp. объявила о создании компании, занимающейся высотной телекоммуникационной платформой (HAPS). Компания HAPSMobile является…
Coatings Today
30.05.2019
477
Металлический порошок  Onyx In718 созданный из экологически чистого сырья
Металлический порошок Onyx In718 созданный из экологически чистого сырья
Компания 6K, разработчик технологии СВЧ-плазмы для производства передовых материалов, представленных на промышленных рынках, включая аддитивное…
Coatings Today
05.02.2020
394
Измерение адгезии защитных покрытий на бронзовых поверхностях
Измерение адгезии защитных покрытий на бронзовых поверхностях
В данной работе предложен методологический подход к оценке покрытий, нанесенных на металлические памятники, на основе…
Coatings Today
26.09.2019
377
Беспилотный пассажирский самолет от Boeing выполнил первый полет
Беспилотный пассажирский самолет от Boeing выполнил первый полет
Компания Boeing объявила об успешном проведении первого испытательного полета прототипа своего беспилотного пассажирского самолета в…
Coatings Today
23.04.2019
457
Ткани Hexcel выбраны для судна Sunseeker
Ткани Hexcel выбраны для судна Sunseeker
Ткани с клеевым точечным покрытием HiMax от компании Hexcel были выбраны для инфузии смолы при…
Coatings Today
23.05.2019
399
Церемония открытия выставки «Металлообработка-2018»
Церемония открытия выставки «Металлообработка-2018»
Сегодня начинает свою работу выставка «Металлообработка-2018». Церемония официального открытия выставки «Металлообработка» состоится в 12.00 в…
Coatings Today
13.05.2018
363
Наполнители нового поколения
Наполнители нового поколения
Универсальные быстросохнущие системы шпаклевки были разработаны для экономии времени и денег без ущерба для качества
16.05.2023
82