Yaqinda American Advanced Composites Manufacturing Innovation Agency (IACMI), DuPont, Fibrtec va Purdue universiteti boshchiligidagi loyihaning birinchi bosqichi yangi uzluksiz tola mustahkamlangan termoplastik kompozit ishlab chiqarish jarayoni, matolar ishlab chiqdi. Formativ matolar an'anaviy matolar bilan solishtirganda ancha yaxshilanadi. Ushbu tadqiqot ikkinchi bosqichida katta ahamiyatga ega. Bu esa, avtomobil, aviatsiya va boshqa sohalarda massaviy ishlab chiqarishga mos keladigan, uglerod tolasi kompozitsion tuzilmalarining ishlab chiqarish xarajatlarini samarali ravishda kamaytirishi mumkin.
Loyihaning maqsadi nisbatan arzon uglerod tolasi / polimer naqshli prepreglarini va avtomatlashtirilgan elyaf joylashtirish kabi aniq shakllarni shakllantirish jarayonlarini qo'llash orqali uglerod tolali dori-polimer matris kompozitlarini ishlab chiqarish xarajatlarini kamaytirishdan iborat. Ushbu yangi jarayonning asosiy yo'nalishlari uch jihatni qamrab oladi: Birinchidan, qisman singdirilgan uglerodli tola / poliamid kompozit bo'lgan Fibrtec, FibrflexTM tomonidan ishlab chiqilgan moslashuvchan qoplangan tom. Moddalarning shlangi, ya'ni uglerod tolasi poliamid tomonidan to'liq namlanadi, natijada to'liq emprenshatlangan poliamiddan yumshoqroq bo'lgan shtapelning materiali bo'ladi; ikkinchisi - DuPont tez matolarni shakllantirish (RFF) texnologiyasi va DuPontning xususiy poliamid qatroni. RFF jarayoni ishlov berish vaqtida yukni ko'tarishning hojatisiz, turli yo'nalishdagi tezkor matolarni ishlab chiqarish imkonini beradi; uchinchisi, Purdue Universitetining modellashtirish va xarakterlashda yordami, tegishli tajribalar, modellashtirish va simulyatsiya natijalari shuni ko'rsatadiki, bu yangi to'qimalash jarayonlari va materiallar texnologiyasining kombinatsiyasi arzon narxlardagi tola bilan mustahkamlangan polimerli termoplastikalarni ishlab chiqarish uchun potensial usul hisoblanadi. An'anaviy usullar bilan solishtirilganda, loyiha tomonidan ishlab chiqilgan yangi texnologiya uglerod tolasi materiallari chiqindilarini 30 foizga kamaytirishi kutilmoqda.
Ayni paytda ikkita asosiy oqim bo'ylab doimiy takomillashtirilgan polimerli termoplastik plyonka jarayonlari mavjud, ammo aniq nuqsonlar tufayli avtomobil va aviasozlik sanoatida foydalanish cheklangan. Usullaridan biri quruq uglerod tolasi matosidan mato tikish, matoni termoplastik qatronlar bilan qoplash va undan keyin kompozitsiyani isitish va uni siqish. Ushbu usul sekin va uglerod tolasi to'qimachilik jarayonida osonlikcha uzaytiriladi, shuning uchun naqshli mashina va tegishli uskunalar o'rtasida elektr izolyatsiyasini ta'minlash kerak. Ikkinchi asosiy oqim jarayoni uglerod tolali tolalarini termoplastik rezin bilan yumshatuvchi va tekislashni o'z ichiga oladi, keyinchalik to'liq bo'shatilgan kompozitsion lenta bo'lib, u keyinchalik to'qilgan yoki joylashtiriladi va keyinchalik yakuniy kompozitsiyani tezda tuziladigan mato hosil qiladi. Ushbu uslub bilan bog'liq asosiy muammo - bu qattiq va mo'rt bo'lgan, xona haroratida to'xtab qoladigan va tor radiusgacha egiluvchi birlashtiruvchi kompozit stripni qayta ishlash, bu esa ipdan mato uchun asta-sekin va qimmat ishlab chiqarish jarayoniga olib keladi.
Loyihaning ikkinchi bosqichida rivojlangan uglerod tolasi kompozitlari ushbu yangi uglerod tolali termoplastik prepreglarning shakllarini yanada to'liq o'rganish va bu materiallarning ommaviy ishlab chiqarish uchun mosligini tekshirish, jumladan, ishlab chiqarish xarajatlarini kamaytirish va dizayn erkinligini oshirish uchun ishlab chiqiladi . Bundan tashqari, IACMI tomonidan amalga oshirilgan eng dastlabki loyihalardan biri sifatida, loyiha shuningdek, davlat-xususiy hamkorlik orqali innovatsiyalarni tezlashtirish modelidir.
