Замена металла на транспортных средствах на однонаправленные ленты

Coatings Today
12.09.2018 262

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

Капсула из композиционных материалов для защиты ровера НАСА в ходе миссии на Марс в 2020 г
Капсула из композиционных материалов для защиты ровера НАСА в ходе миссии на Марс в 2020 г
Компания Lockheed Martin разработала теплозащитный экран, используя систему тепловой защиты из углеродных волокон, пропитанных фенолформальдегидной…
Coatings Today
20.01.2020
355
«Дайджест НЕФТЕГАЗ» начал новый цикл
«Дайджест НЕФТЕГАЗ» начал новый цикл
Вышел первый номер нового цикла ежемесячного информационно-аналитического издания «Дайджест НЕФТЕГАЗ», совместно подготовленного Национальным нефтегазовым форумом…
Coatings Today
10.08.2018
266
Составные сваи из полимера, армированного волокном, были выбраны для восстановления моста
Составные сваи из полимера, армированного волокном, были выбраны для восстановления моста
Трубчатые сваи из композиционного материала, состоящего из армированного волокном полимера от компании Composite Advantage, заменят…
Coatings Today
10.04.2019
323
Самоочищающаяся и водоотталкивающая хлопчатобумажная ткань
Самоочищающаяся и водоотталкивающая хлопчатобумажная ткань
Недавно проведенное исследование посвящено гидрофобной хлопчатобумажной ткани, синтезированной путем дисперсионной полимеризации из наночастиц поли(глицидилметакрилата). В…
15.09.2022
26
Bodyshop Optimizer – персональные консультации для кузовных станций
Bodyshop Optimizer – персональные консультации для кузовных станций
Рекомендации финансовых экспертов позволят кузовным станциям более эффективно развивать свой бизнес. Bodyshop Optimizer – новая…
22.03.2022
412
AkzoNobel объединяется с музеем Рейксмузеум в рамках реставрации картины Рембрандта
AkzoNobel объединяется с музеем Рейксмузеум в рамках реставрации картины Рембрандта
Один из наиболее известный шедевров в мире, "Ночной дозор" подвергнется самой инновационной реставрации в истории…
Coatings Today
16.07.2019
381
Инновационные огнезащитные и водоотталкивающие покрытия для древесины
Инновационные огнезащитные и водоотталкивающие покрытия для древесины
Недавно был разработан быстрый, экономически эффективный и экологически безопасный подход к производству высокоэффективных тонких пленок…
Coatings Today
09.05.2021
148
Запущено приложение по подбору цветов
Запущено приложение по подбору цветов
Специалисты по покраске теперь могут быть уверенны в точном соответствии цветов, выбранных их клиентами, благодаря…
Coatings Today
22.09.2019
315
Улучшенные огнеупорные и гидрофильные свойства тканей из полиамида 66
Улучшенные огнеупорные и гидрофильные свойства тканей из полиамида 66
Ученые разработали гибридное покрытие, получаемое путем осаждения двух слоев и применения золь-гель процесса. Такое покрытие…
Coatings Today
18.06.2019
292