Nov� generace kompozitn�ch materi�l� zlep�uje ekonomiku podniku

Z dvouleté spolupráce výzkumného institutu Leichtbau-Zentrum Sachsen GmbH a spole�nosti New Era Materials vznikl nový kompozitní materiál, které zm�nil pohled na výrobu kompozitních díl�. Jeho základem je unikátní jednoslo�ková prysky�ice s podobným chováním, jako mají termoplasty. Tento materiál rozši�uje mo�nosti vyráb�t kvalitní kompozitní díly s pou�itím jednoduchých nástroj� a technologických postup�. Velkou výhodou je podstatné zkrácení výrobního �asu. Materiál za své unikátní vlastnosti ji� sklidil n�kolik mezinárodních ocen�ní.  Mezi to nejcenn�jší pat�í AVK Innovation Award z veletrhu Composite Europe 2014 v Düsseldorfu.

Hlavní výhody A.S.SET

Hlavní výhody nového materiálu jsou uvedeny p�ímo v jeho názvu Adjustable Simple ThermoSET. První výhodou je mo�nost upravovat vlastnosti v závislosti na výrobním prostupu a aplikaci vyrobeného kompozitního dílu. Druhou výhodou je jednoduché zpracování materiálu. P�i výrob� se pou�ívá prysky�ice v podob� prášku, tzv. A.S.SET Powder, nebo p�ipravený polotovar „prepreg“ A.S.SET Sheet s p�ed-nasycenou výztu�í.

Prysky�ice A.S.SET Powder a tkanina z uhlíkového vlákna

Inovace výrobního procesu

Prysky�ice A.S.SET Powder se aplikuje p�ímo na textilní výztu�. Tento zp�sob výroby se nazývá RPM (Rersin Powder Moulding). P�i zah�átí materiálu na teplotu sycení, se práškový základ rozpustí a prosytí tak vlákna výztu�e. B�hem tohoto procesu nedochází k �ádné vytvrzovací reakci a po ochlazení lze takto p�ipravený „polotovar“ skladovat p�i pokojové teplot� i n�kolik m�síc� a to bez nutnosti chladícího za�ízení.  Ji� zde je patrná velká ekonomická výhoda nové generace materiálu A.S.SET.

P�i následném zpracování a zah�átí materiálu na vytvrzovací teplotu, dojde k velmi rychlé reakci a vytvrzení kompozitního dílu.

P�i výrob� není pot�eba nový materiál slo�it� mísit nebo pou�ívat dávkovací za�ízení. K vytvarování dílu do kone�né podoby pln� dosta�uje ji� existující za�ízení, bez nutnosti m�nit stroj, nebo nástroj.

Detail materiálu A.S.SET Sheet s výztu�í z uhlíkových vláken

Materiál A.S.SET Sheet umo��uje jednoduchou a rychlou výrobu díl�, z p�edp�ipravených polotovar� ve form� termosetických desek s  tkaninovou výztu�í. Polotovary lze jednoduše po zah�átí tvarovat a ve zrychleném cyklu vytvrzovat. Vytvrzený pak získává výborné mechanické a tepelné vlastnosti. Metoda se nazývá TSF (Thermoset Sheet Forming).

Výroba slo�itých díl� a konstrukcí

Výjime�nou vlastností materiálu je mo�nost tvarování a vytvrzování dílu v n�kolika stupních. Této vlastnosti se vyu�ívá p�i výroby obzvlášt� slo�itých a velkých díl�. K dispozici jsou v sou�asnosti dv� mo�né varianty:

A)     B�hem postupného tvarování dochází k vytvrzení pouze na definovaných místech dílu, a to v n�kolika krocích, a� je v záv�ru finální výrobek kompletn� vytvarován a vytvrzen

B)     Jednotlivé díly výrobku jsou postupn� tvarovány a v posledním kroku jsou spole�n� fináln� vytvrzeny. Tento postup je nejen rychlejší, ale také umo��uje dosáhnout mnohem vyšší pevnosti.

A.S.SET Sheet – p�íklad prosycené výztu�e z uhlíkové, skelné a basaltové tkaniny

A.S. SET p�íklady pou�ití

P�íkladem 1) výroba nosníku letadla, Obr.1. Bez zm�ny technologie nebo výrobního postupu byla navýšena sériová produkce a zkrácen �as výroby. P�i dodr�ení všech pevnostních a bezpe�nostních standard�, bylo dosa�eno vyšší p�idané hodnoty.

Obr. 1, CFRP – prototypový nosník konstrukce letadla Airbus

P�íklad 2) vnit�ní díl sedadla kolejových vozidel, Obr. 2. U tohoto dílu jsou do základního materiálu p�idány aditiva, jmenovit� retardéry ho�ení. Materiál tak spl�uje p�ísné bezpe�nostní normy, poskytuje zvýšenou bezpe�nost cestujících a navíc zlev�uje výrobu.

Obr. 2, Sedadla pro kolejová vozidla vyrobena firmou Taps S.Z.T.K.

P�íklad 3) díly s po�adavkem na vysokou kvalitu povrchu, Obr. 3. Materiál A.S.SET je v tomto p�ípad� charakterizován nejen levn�jší výrobou, ale i skv�lou kvalitou pohledové plochy s charakteristickou strukturou. Typické p�íklady aplikací jsou viditelné konstruk�ní díly a kryty spot�ební elektroniky.

Obr. 3, CFRP panely vyrobeny pro pou�ití na místech s vysokými po�adavky na kvalitu povrchu

Zaujali Vás mo�nosti materiálu nové generace A.S.SET a usilujete o zlepšení ekonomické bilance Vaší firmy? Kontaktujte naše techniky z vývojového týmu pro bli�ší informace.

Ing. Jan Tesa�

tesar@neweramaterials.cz

www.neweramaterials.cz

V rámci podpory startup student�, najdete Jana Tesa�e a ukázky materiálu  na stánku JAN SVOBODA s.r.o. v Brn� na MSV 2016, na stánku 51a v pavilonu G1.