Nylig annonserte American Advanced Composites Manufacturing Innovation Agency (IACMI) at den første fasen av prosjektet, ledet av DuPont, Fibrtec og Purdue University, har utviklet en ny kontinuerlig fiberforsterket termoplastisk sammensatt produksjonsprosess, tekstiler. Formbarbarheten er betydelig forbedret sammenlignet med konvensjonelle stoffer. Dette har stor betydning for den andre fasen av forskningen, noe som effektivt reduserer produksjonskostnadene for karbonfiberkomposittstrukturer, noe som gjør den mer egnet for masseproduksjon innen bilindustrien, luftfart og andre felt.
Målet med prosjektet er å redusere produksjonskostnaden for karbonfiberforsterket polymermatrikskompositt ved å bruke relativt billige karbonfiber- / polymertrekkprepregs og nær nettformet forming-prosesser som automatisert fiberplassering. Nøkkelpunktene i denne nye prosessen gjennombrudd inkluderer tre aspekter: Først en fleksibel belagt tow utviklet av Fibrtec, FibrflexTM, som er en delvis impregnert karbonfiber / polyamid kompositt. Materialet sleper, dvs. karbonfiberen er ikke helt fuktet av polyamidet, noe som resulterer i et slepemateriale som er mykere enn det fullt impregnerte polyamidet; Den andre er DuPont's Rapid Fabric Forming (RFF) teknologi og DuPonts proprietære polyamidharpiks. RFF-prosessen muliggjør ultra-rask produksjon av tekstiler med forskjellige veieretninger, uten at det må løftes trekk under bearbeiding; Den tredje er støtten til Purdue University i modellering og karakterisering, relaterte eksperimenter, modellering og simuleringsresultater viser at dette Kombinasjonen av nye støpeprosesser og materialteknologi er en potensiell metode for å produsere billigere kontinuerlig fiberforsterket polymertermoplast. Sammenlignet med tradisjonelle metoder, forventes den nye teknologien utviklet av prosjektet å redusere kullfiberavfallet med 30%.
Det er for øyeblikket to vanlige kontinuerlige fiberforsterkede polymer termoplastiske støping prosesser, men på grunn av åpenbare mangler, har det begrenset bruken i bilindustrien og flyindustrien. En metode er å veve et stoff fra en tørket karbonfibertråge, lag stoffet med en termoplastisk harpiksfilm, og varm og komprimer den deretter til et kompositt. Denne metoden er langsom, og karbonfiberet brytes lett under vevingsprosessen for å produsere et bunt av ledende korte fibre, så det er nødvendig å sikre elektrisk isolasjon mellom strikkemaskinen og tilhørende utstyr. Den andre mainstream-prosessen involverer impregnering og flattdannelse av karbonfibertråder med en termoplastisk harpiks for å lage et komplett tape med lavt tomrom, fullstendig herdet, som deretter blir vevd eller plassert og plassert for å danne et stoff som deretter raskt herdes inn i den endelige komposittdel. Hovedproblemet med denne metoden er behandling av enveis komposittstrimmel, som er stiv og sprø slik at den bryter ved romtemperatur og bøyer til en stram radius, noe som resulterer i en langsom og kostbar produksjonsprosess fra strip til stoff.
I den andre fasen av prosjektet vil avanserte karbonfiberkompositter bli videreutviklet for å studere formene for disse nye termoplastiske prepregene av karbonfiber, og for å verifisere om disse materialene er egnet for masseproduksjon, inkludert reduksjon av produksjonskostnader og økt designfrihet . Møt spesielle ytelseskrav mv. I tillegg er prosjektet, som en av de tidligste prosjektene iverksatt av IACMI, også en modell for å akselerere innovasjon gjennom offentlig-privat samarbeid.
