For nylig meddelte American Manufacturers Innovation Agency (IACMI), at den første fase af projektet, ledet af DuPont, Fibrtec og Purdue University, har udviklet en ny kontinuerlig fiberforstærket termoplastisk sammensat produktionsproces, stoffer. Formuleringen er signifikant forbedret sammenlignet med konventionelle stoffer. Dette har stor betydning for anden fase af forskningen, som effektivt kan reducere produktionsomkostningerne for kulfibre kompositstrukturer, hvilket gør den mere egnet til masseproduktion inden for bilindustrien, luftfart og andre områder.
Projektets mål er at reducere fremstillingsomkostningerne for carbonfiberforstærket polymermatrixkompositter ved at anvende relativt billige carbon fiber / polymerstegprepregs og nær netformdannende processer, såsom automatiseret fiberplacering. Nøglepunkterne i dette nye procesgenombrud omfatter tre aspekter: For det første en fleksibel belagt tow udviklet af Fibrtec, FibrflexTM, som er en delvist imprægneret carbon fiber / polyamid komposit. Materialet slæber, dvs. kulfiberen er ikke fuldstændigt befugtet af polyamidet, hvilket resulterer i et træmateriale, der er blødere end det fuldt imprægnerede polyamid; Den anden er DuPont's Rapid Fabric Forming (RFF) teknologi og DuPont's proprietære polyamidharpiks. RFF-processen muliggør ultra-hurtig produktion af stoffer med forskellige trækretninger, uden at det er nødvendigt at løfte træet under behandlingen. Den tredje er støtte fra Purdue University i modellering og karakterisering, relaterede eksperimenter, modellering og simuleringsresultater viser, at dette Kombinationen af nye støbeprocesser og materialeteknologi er en potentiel metode til fremstilling af billigere fiberforstærket polymerterminologi med lavere omkostninger. Sammenlignet med traditionelle metoder forventes den nye teknologi, der udvikles af projektet, at reducere kulfibre-materialeaffald med 30%.
Der er i øjeblikket to mainstream kontinuerlige fiberforstærket polymer termoplastiske støbeprocesser, men på grund af åbenlyse mangler har den begrænset brugen i bilindustrien og flyindustrien. En metode er at væve et stof af en tørret kulfibre-slib, lag stoffet med en termoplastisk harpiksfilm og varm og komprimer den derefter i en komposit. Denne metode er langsom, og carbonfiberen brydes let under vævningsprocessen for at fremstille et bundt af ledende korte fibre, så det er nødvendigt at sikre elektrisk isolering mellem strikemaskinen og tilhørende udstyr. Den anden mainstream-proces involverer imprægnering og fladdannelse af carbonfiberstænger med en termoplastisk harpiks til dannelse af et lavt hulrum, fuldstændigt hærdet kompositbånd, som derefter væves eller anbringes og placeres til dannelse af et stof, som derefter hurtigt hærdes ind i den endelige sammensatte del. Hovedproblemet med denne metode er behandlingen af den ensrettet kompositstrimmel, som er stiv og sprød, således at den går i stykker ved stuetemperatur og bøjer til en stram radius, hvilket resulterer i en langsom og kostbar fremstillingsproces fra bånd til stof.
I projektets anden fase vil avancerede carbonfiberkompositter blive videreudviklet for mere fuldt ud at studere formerne af disse nye termoplastiske prepregs af kulfiber og at kontrollere, om disse materialer er egnede til masseproduktion, herunder at reducere fremstillingsomkostninger og øge designfriheden . Mød specielle præstationer krav mv. Desuden er projektet som et af de tidligste projekter, der implementeres af IACMI, også en model for fremskyndelse af innovation gennem offentlig-privat samarbejde.
