Под кожей: прорыв создает более быстрое, дешевое и экологически чистое углеродное волокно

Без рубрики

По большей части недорогие и устойчивые компоненты из углеродного волокна оставались недоступными для массового использования, в первую очередь из-за стоимости сырья и производства, но устойчивость и переработка добавили еще одно препятствие.

Тем не менее, индустрия композитов продолжает стремиться к более доступным решениям, и одним из последних является новый метод компрессионного формования, разработанный Retrac Group, специалистом по композитам и поставщиком Формулы-1. Новый подход к компрессионному формованию сочетается с использованием как натуральных волокон растительного происхождения, так и переработанного углеродного волокна, а также биосмол.

Традиционный метод изготовления композитных компонентов, включая ванны F1, состоит в том, чтобы уложить различные переплетения препрега (предварительно пропитанного смолой) углеродного волокна в форму, поместить всю партию в вакуумный мешок для сжатия мата, а затем готовьте его в автоклаве при давлении шесть бар при температуре до 200°С в течение четырех-шести часов. На это уходит огромное количество энергии, около 500 фунтов стерлингов за цикл, и, учитывая, что такая сложная вещь, как ванна F1, может занять около восьми циклов, этот процесс может быть как дорогим, так и энергозатратным.

Альтернативы использованию автоклава для некоторых компонентов включают формование с переносом смолы (RTM), при котором мат укладывается в форму, смола впрыскивается, когда форма (инструмент) закрыта, а смесь сжимается и нагревается. Lamborghini разработала свою собственную версию RTM, неудивительно названную «RTM-Lambo», еще в 2011 году. Нижняя половина баков предварительно формируется путем укладки в пресс-формы из углеродного волокна (а не из закаленной стали), а затем объединяется с верхней половиной из корпус, который изготавливается в автоклаве традиционным способом. Однако RTM-Lambo — это длительный процесс, требующий установки специальных производственных линий.

Вариант компрессионного формования Retrac начинается с добавления в форму сухого мата, за которым следует предварительно смешанная смола, после чего смесь прессуется и нагревается. Этот метод дешевле, чем использование препрега, потому что он исключает производственный этап (стадия пропитки мата смолой) и должен помочь открыть использование биокомпозитов для более широкой аудитории. Важно отметить, что весь процесс выполняется за один шаг и занимает минуты, а не часы.

Хотя некоторые производители и их ведущие поставщики уже применяют компрессионное формование компонентов, система Retrac отличается тем, что 60-тонный винтовой пресс приводится в действие электрическими сервоприводами, а не гидравликой для более точного управления прессом. В отличие от гидравлики, потребляющей энергию на протяжении всего цикла сжатия, сервоприводы потребляют энергию только при закрытии пресса.

Пресс имеет собственную встроенную вакуумную систему, управляется собственным программным обеспечением компании и позволяет изготавливать компоненты из углеродного волокна быстрее и с высоким качеством или достигать приемлемого качества с использованием натуральных волокон и смол. Используемые биосмолы имеют самую высокую долю экологически чистых ингредиентов на биологической основе на рынке. Благодаря качеству и скорости процесса можно будет производить десятки тысяч деталей в год, и ожидается, что композитные детали станут более доступными для большего числа производителей автомобилей.

Оцените статью
( Пока оценок нет )
Добавить комментарий