Проект Clean Sky 2 IMCOLOR разрабатывает интегрированный производственный процесс для проектирования легких продуктов

Сообщается, что в рамках недавнего проекта Clean Sky 2, IMCOLOR, был разработан новый производственный процесс, сочетающий в себе многостадийный процесс литья под давлением с интеграцией непрерывных армирующих элементов из углеродного волокна. Вместе с использованием одноразового солевого материала сердечника (который мог выдерживать нагрузки от закачки) была произведена легкая, экологически чистая деталь машины с воздушным циклом.

По словам вовлеченных партнеров, синергия образовалась между литьем под давлением и автоматическим размещением термопластичных волокон с помощью in-situ консолидация (TP-AFPisc) будет способствовать развитию будущих проектов, которые будут легкими, но при этом работающими на высоком механическом уровне с использованием автоматизированных, простых в воспроизведении производственных технологий. Говорят, что TP-AFPisc отличается от современных процедур, в которых композитные структуры обычно создаются внутри цепочек процессов. Кроме того, партнеры отмечают, что структура волокна точно адаптирована к потребностям пользователя за счет использования вставок, изготовленных из TP-AFPisc, минимизируются усилия по обрезке композитных деталей и сокращается брак.

Согласно Clean Sky, эта новая процедура дает несколько дополнительных преимуществ. Например, в производственном процессе не требуется обработка шестивалентными ионами хрома (Cr6 +) - наиболее токсичной формой хрома, которая оказывает негативное воздействие на окружающую среду. Кроме того, с интеграцией термопластических материалов детали, произведенные в этом процессе, повысят эффективность, уменьшат топливо и выбросы, будут утилизированы и сохранят экологически чистые вспомогательные вещества.

Некоторые из проблем, с которыми столкнулся проект IMCOLOR, включали поиск подходящей конструкции полости и параметров впрыска для инкапсуляции вставок из армированного углеродным волокном полимера (CFRP) в полимер для литья под давлением. По словам партнеров по проекту, было также сложно найти подходящую комбинацию материалов, которая способствовала бы хорошему связыванию между вставками из углепластика и полимерами. Вставки из углепластика также необходимо было правильно зафиксировать во время впрыска под высоким давлением, чтобы не происходило деформации или перекоса.

Одним из неожиданных открытий стали дефекты складки, расположенные вне плоскости на 23-слойных вставках (толщиной 3 миллиметра) на детали модели. Партнеры считают, что это, вероятно, произошло из-за люфта между стержнем пресс-формы и вставкой. Однако этот эффект не наблюдался для 70-слойных вставок (толщиной 10 миллиметров) демонстрационной части.

Следующими шагами для руководителя темы будут дальнейшее исследование новой комбинации материалов и оценка нового процесса собственными силами. Консорциум также изучит потенциал соляных кернов для производства композитов и литья металлов как собственными силами, так и в рамках последующих проектов.

В число партнеров, участвовавших в этом проекте, входили Liebherr Aerospace Toulouse SAS (Верхняя Гаронна, Франция), Technische Universitaet Muenchen (TUM, Германия), Центр исследований термопластичных композитов (TPRC, Enschede, Нидерланды), Apppex GmbH (Мюнхен, Германия) и Fischer Advanced Композитные компоненты (FACC, Рид-им-Иннкрайс, Австрия). Общий взнос ЕС составил 254 775 евро.