AVK объявляет победителей Премии инноваций 2020 в области устойчивых композитов

AVK (Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe e.V., Франкфурт, Германия), немецкая федерация усиленных пластиков, представляющая интересы производителей и переработчиков как в Германии, так и на европейском уровне, виртуально объявила 7 ноября победителей своих Премий инноваций 2020. Решено экспертным жюри, награды признают и чтят устойчивые композитные инновации в трех категориях: Инновационные Продукты/Приложения, Инновационные Процессы и Наука и Исследования.

«Мы были рады получить столько сильных заявок снова в 2020 году. Многие аспекты процесса, конечно, были разными в этом году. Впервые церемония награждения проходила как интернет-событие. Однако ясно, что все везде делают лучшее из ситуации. Положительные тренды в области волокнисто-усиленных пластиков все еще продолжаются. Мы ожидаем, что эти важные материалы будут в центре многих инноваций в ближайшие годы,» — говорит Герет Леттл, председатель жюри.

Категория «Инновационные Продукты/Приложения»

Прямоо хлаждаемый электродвигатель с интегральным легким корпусом из волокнисто-усиленных полимеров — DEmiL.

Первое место получает Институт химической технологии Fraunhofer (ICT, Пфинцтал, Германия) в партнерстве с Карсруэским институтом технологий (Карсруэ, Германия) и Sumitomo Bakelite Co., Ltd. (Япония). Этот высокопроизводительный электродвигатель, как говорится, доказывает, что волокнисто-усиленные пластики могут использоваться для производства более мелких и легких структур, чем стандартные металлические конструкции. Двигатель достигает непрерывной мощности 58 киловатт (кВт) при весе 10,5 килограмма. По словам AVK, плотность мощности 5,5 киловатт на килограмм устанавливает новый стандарт для электродвигателей, которые могут производиться в больших сериях. Система охлаждения была интегрирована в корпус, которая рассеивает тепло, генерируемое двигателем, непосредственно в источнике и делает возможным использование композитов в конструкции.

Внутренне перерабатываемые, ремонтируемые и рециклируемые (3R) термореактивные композиты для более конкурентоспособных и устойчивых отраслей.

Второе место присуждено Cidetec (Донoстия-Сан Себастьян, Испания). По словам Cidetec, эти используют динамические и ковалентные связи для создания нового поколения термореактивных композитов, которые, наряду с привычными характеристиками производительности, утверждают, имеют другие свойства, никогда ранее не виданные в этой форме. Кроме того, Cidetec говорит, что материалы могут быть легко регенерационны, переработаны или отремонтированы.

Пожарозащитная композитно-металлическая гибридная структура — сэндвич LEO пожарной защиты с интегрированным гибридным соединителем Hyconnect сталь-стекло.

Третье место присуждено Saertex GmbH & Co. KG (Заербек, Германия) и Hyconnect GmbH (Гамбург, Германия). По словам AVK, это 3D-усиленная композитная сэндвич-структура, в которую можно вставить слои пожарной защиты для изоляции и охлаждения в случае пожара. Стандартные эпоксидные смолы могут использоваться при вакуумной инфузии для интеграции гибридной стекло-металлической структуры, к которой традиционные металлические компоненты могут быть приварены сваркой, обеспечивая пожарозащитное соединение на ранней стадии процесса. Этот пожарозащитный наклад образует изолирующий слой в случае пожара и также защищает сэндвич-компонент и гибридное соединение. В противоположность традиционным металлическим композитам, этот продукт может снизить вес до 55%.

Категория «Инновационные Процессы»

Процесс роботизированного литья под давлением (ROBIN).

Первое место в категории «Инновационные Процессы» присуждено ROBIN и Институту легкого инжиниринга и полимерных технологий TU Дрезден (Германия). Используя углеволокно в композитной машине для литья под давлением С-образной рамы, разработчики смогли построить машину весом менее 140 килограммов. Это позволяет крепить машину к роботу, например, и свободно перемещать ее в комнате. Улучшение подвижности заводской технологии генерирует большую гибкость в процессе литья под давлением для производства гибридных компонентов, одновременно делая возможным производство легких продуктов способом, экономящим ресурсы.

Омега-стрингер из рулона.

Разработанное вторым местом победителем, Немецким аэрокосмическим центром (DLR, Кёльн, Германия), этот новый производственный процесс позволяет производить омега-образные утяжеляющие элементы из препрегов углеволокна/эпоксидной смолы. Он позволяет производителям производить стрингеры эффективно при низкой стоимости и в больших объемах, также экономя ресурсы. Цепочка процесса в целом сочетает технологию автоматизированной укладки волокна (AFP), одностороннее формование мембраны — также известное как горячее формование — и отверждение в автоклаве. Одновременное формование поперечных сечений с положительной и отрицательной кривизной считается уникальной особенностью процесса.

Гибридное литье под давлением: производство внутренних композитных структур CFRP-алюминий в литье под высоким давлением алюминия.

Третье место присуждено этому процессу, разработанному Фасеринститутом Бремен (FIBRE) и исследовательскими институтами Fraunhofer IFAM (Бремен, Германия). Этот новый процесс, говорят оба института, предоставляет технику соединения алюминиевых сплавов и углеволокнисто-усиленных пластиков путем плавления термопластического слоя. Термопластический слой одновременно создает электрохимическое разделение между углеволокном и алюминиевым сплавом, предотвращая контактную коррозию, и прочность достигается на интерфейсе материалов. Процесс экономит ресурсы и может использоваться в серийном производстве. Благодаря своему потенциалу в легком строительстве, он может снизить выбросы CO₂ от транспортных средств.

Категория «Наука и Исследования»

Новые высокотемпературные УФ смолы и устойчивающие добавки.

В категории «Наука и Исследования» первое место присуждено Университету прикладных наук Мюнстер (Мюнстер, Германия). УФ смола достигает температуры деформации под нагрузкой (HDT) почти 250°C; ранее измеренная максимальная HDT составляла около 180°C. Фотохимическая и термическая реактивность значительно выше, чем у сопоставимых высокотемпературных виниловых эфиров и уретанов, говорит университет. Кроме того, устойчивающие добавки основаны на стירен-малеиновых ангидридных сополимерах и повышают вязкость смолы при температурах между 100-160°C. В то же время они повышают реактивность и улучшают качество поверхности ламината.

Научные принципы для промышленного применения термопластикового процесса смольной передачи формования (T-RTM).

Fraunhofer ICT дополнительно получил второе место за свой инновационный процесс, который оценивает негативные эффекты влаги в T-RTM. Процесс компенсирует воду для восстановления прежней скорости реакции с почти идентичными полимерными свойствами. С новой разработанной симуляционной моделью процесс может быть конкретно контролируемым моделированием кинетики процесса. Это приводит к высокоэффективному процессу и позволяет производить компоненты T-RTM в средах серийного производства.

Материально- и энергоэффективное производство лопастей турбин интегративной комбинацией термореактивных волокнисто-усиленных материалов.

Третье место присуждено Институту полимерных технологий Университета Эрланген (Германия) за свой проект. «Процесс Duro-IMF», как он называется, который был разработан в ходе исследовательского проекта, позволяет производить сложные термореактивные волокнисто-композитные компоненты эффективно термореактивным литьем под давлением. Процесс сочетает непрерывно-усиленные препреги и коротковолокнистые формовочные материалы по принципу one-shot. За счет координации модификации материала и интеллектуальных процессных контролов смольные системы материалов необратимо реагируют друг с другом во время отверждения в форме, в результате чего получается гибридный компонент с высокой силой сцепления, низким весом и высокой температурной стойкостью, а также снижением потребления энергии и времени цикла более чем на 50%.

Помимо виртуального награждения 12 ноября, многие инновации победителей премии будут представлены снова в этом годовом буклете Премии инноваций AVK, который будет доступен онлайн здесь.