Автоматизацијата отвора нов потенцијал за јаглеродни влакна - Извештај за иновации
Без оглед на одличните својства на материјалот, областа на примена на армирани пластики со јаглеродни влакна (CFRP) досега беше ограничена, од економски причини, главно на специјални апликации во високотехнолошката област, како што е во воздушната област. Одлучувачки фактор на трошоците во производството на CFRP структури е ниското ниво на автоматизација во производствениот процес, бидејќи ниската цврстина на душеците од јаглеродни влакна спречува употреба на индустриски роботи. Со помош на нов вид врзивно систем, сега е можно да се дизајнираат производни процеси на таков начин што компонентите на CFRP во автомобилскиот сектор се економски исплатливи.
Со заштеда на тежина од околу 30 проценти во споредба со алуминиум и 50 проценти во споредба со челик, CFRP се меѓу најлесните градежни материјали. Значи, „лесните тежини“ успеаја да освојат области каде секој заштеден килограм тежина буквално се исплати. Компонентите за патување во вселената се исто толку дел од неа, како компонентите за авиони и тркачки автомобили.
Сепак, намалувањето на тежината не е единствената јачина на CFRP. Наместо тоа, тие се способни значително да ја зголемат цврстината и цврстината на компонентите од една страна, но во исто време даваат соодветна „амортизација“ на механичките вибрации. Theелбата да се пренесе знаењето на знаењето стекнато во областа на специјалните пазари на производствени возила, на пример, досега пропадна заради високата цена за компонентите на CFRP.
„Трошоците за производство само на компонентите на CFRP учествуваат со 55 проценти“, вели др. Томас Леман, Менаџер за развој на производи во WACKER SPECIALTIES, биланс на состојба. Причината за ова е ниското ниво на автоматизација во технологијата CFRP. Во таканаречениот процес на пренесување на смола (РТМ), душеците од јаглеродни влакна потребни за производство на структурни делови CFRP треба рачно да се стават едни на други поради нивната мала цврстина пред да се притисне. Само тогаш може да се обезбедат душеците со течна смола и да се излечат во калапот.
Продуктивноста е двојно зголемена
Инженерите за апликации во WACKER сега најдоа начин за драстично забрзување на времето на циклусот во преса. Клучот за успехот беше системот за врзување VINNEX. Јадрото на врската на новата генерација е термопластичен и истовремено само-вкрстен полимер. Откако ќе се синтеруваат гранулите во прав на 170 ° C и последователниот чекор на загревање, се добива преформа на јаглеродни влакна по обликувањето на душеците во алатката за ладно цедење. Благодарение на системот за врзување агент VINNEX, овие преформи се доволно крути за да ги вметнат во алатката за формирање со помош на индустриски роботи и да ги обработуваат понатаму во процесот на RTM. Заедно со големата брзина на реакција при само-вмрежување, автоматизацијата дава одлучувачки придонес за скратување на времето на циклусот. Дури и ако профитабилноста сè уште не може да се пресмета во евра и центи, експерти како д-р. Леман, во зависност од сложеноста на структурите, речиси двојно ја зголемува продуктивноста.
Преформите зацврстени со VINNEX not не се карактеризираат само со пониски трошоци за производство, туку и со низа подобрени својства на материјалот. На овој начин, неткаените и ткаени ткаенини обложени со системот за врзување може лесно да се исечат и обработат. Посебна предност на VINNEX becomes станува очигледна само под микроскоп. На овој начин се создаваат селективни врски каде и да се среќаваат или пресекуваат влакната. Макроскопски, врските со точки од овој тип резултираат во зголемена стабилност и драстично намалена тенденција кон замор на материјалот.
WACKER гледа најголем потенцијал за иновативни CFRP апликации пред се во автомобилскиот сектор, каде што малата тежина на CFRP структурите се рефлектира, меѓу другото, и во помалата потрошувачка на гориво. Ако компонентите со повисока положба, како што е покривот на автомобилот, се изработени од CFRP, тежиштето на возилото исто така може да се помести надолу, што, пак, доведува до подобрување на задржувањето на патот. „Големата цврстина на влакната се рефлектира во подобар пренос на електрична енергија“, додава д-р. Леман. Последно, но не и најмалку важно, постојат и еколошки причини за користење на специјалното врзивно средство. Бидејќи не содржи компоненти со ниска молекуларна тежина, не се испуштаат штетни материи во внатрешноста на автомобилот.