Tutkimus: Komposiittien sarjavalmistus tehostuu ruiskuvalulla
Tutkijat ovat kehittäneet uuden menetelmän, joka mahdollistaa jatkuvakuituisten komposiittien tuotannon ruiskuvalulla. Tämä avaa ovia suuremman mittakaavan valmistukseen erityisesti autoteollisuudessa.
Fraunhofer-instituutin tutkijat ovat kehittäneet yhdessä ENGEL AUSTRIA GmbH:n kanssa uuden teknologian, joka mahdollistaa jatkuvakuituisten, termoplastisista hartseista valmistettujen komposiittien tehokkaan sarjavalmistuksen ruiskuvalulla. Aikaisemmin tällaisten materiaalien valmistus suuressa mittakaavassa on ollut työlästä ja taloudellisesti kannattamatonta.
Uusi menetelmä hyödyntää muokattua ruiskuvalutekniikkaa, jossa reaktiiviset komponentit valmistellaan ja sekoitetaan ennen niiden injektoimista muottiin. Tässä prosessissa tapahtuu myös in situ -polymerointi suoraan muotissa, jopa tekstiilivahvikkeiden ollessa paikoillaan. Tämä mahdollistaa korkean kuitupitoisuuden ja erinomaisten mekaanisten ominaisuuksien omaavien komponenttien valmistuksen.
Menetelmän keskeinen etu on matalaviskoosisten monomeerien käyttö, jotka polymeroituvat suoraan koneessa. Matala viskositeetti varmistaa kuiturakenteiden ihanteellisen kastumisen ilman, että muoto muuttuu. Tämä eroaa aiemmista prosesseista, joissa voitiin käsitellä vain lyhyitä kuituja.
Kehitetty prototyyppikone, ENGEL e-victory 120, yhdistää useita työvaiheita yhteen laitteeseen, mikä tekee prosessista joustavamman ja nopeamman. Teknologia sai tunnustusta, kun se palkittiin AVK Innovation Prize -palkinnolla "Prosessit"-kategoriassa.
Teknologian odotetaan merkittävästi lisäävän jatkuvakuituisten komposiittien käyttöä autoteollisuudessa, jossa niiden keveys ja lujuus ovat arvokkaita ominaisuuksia. Esimerkiksi ZF Friedrichshafenille on jo valmistettu koekappaleena lasikuituvahvisteinen polymeerinen jarrupolkimen insertti.