Forskning: Komposittillverkning i stor skala blir effektivare med formsprutning
Forskare har utvecklat en ny metod som möjliggör serietillverkning av kontinuerliga fiberkompositer med formsprutning. Detta öppnar dörrar för storskalig produktion, särskilt inom bilindustrin.
Forskare vid Fraunhofer-institutet, i samarbete med ENGEL AUSTRIA GmbH, har utvecklat en ny teknik som möjliggör effektiv serietillverkning av kontinuerliga fiberkompositer med termoplastisk matris med hjälp av formsprutning. Tidigare har tillverkningen av sådana material i stor skala varit arbetsam och ekonomiskt olönsam.
Den nya metoden använder en anpassad formsprutningsteknik där reaktiva komponenter förbereds och blandas innan de injiceras i formen. I denna process sker även in situ-polymerisering direkt i formen, även med textilförstärkningar på plats. Detta möjliggör produktion av komponenter med hög fiberhalt och utmärkta mekaniska egenskaper.
En central fördel med metoden är användningen av lågviskösa monomerer som polymeriserar direkt i maskinen. Den låga viskositeten säkerställer att fiberstrukturerna fuktas idealiskt utan att formen deformeras. Detta skiljer sig från tidigare processer där endast korta fibrer kunde bearbetas.
Den utvecklade prototypmaskinen, ENGEL e-victory 120, kombinerar flera arbetsteg i en enda enhet, vilket gör processen mer flexibel och snabbare. Teknologin fick erkännande när den belönades med AVK Innovation Prize i kategorin "Processer".
Tekniken förväntas avsevärt öka användningen av kontinuerliga fiberkompositer inom bilindustrin, där deras låga vikt och höga styrka är värdefulla egenskaper. Till exempel har en provkomponent, ett glasfiberförstärkt polymert bromspedalsinlägg, redan tillverkats för ZF Friedrichshafen.