AOC, Zoltek, Astar инновируют высокопроизводительный CF-SMC для автопрома в проекте TUCANA

Проект TUCANA (UK грант): AOC + Astar + Zoltek = новый CF-SMC на базе Daron полиуретановой гибридной технологии

В рамках гранта UK правительства проект TUCANA, AOC AG (Шаффхаузен, Швейцария) с Astar (Бискай, Испания) разработали новый Sheet Molding Compound (SMC) на базе Daron полиуретановой гибридной технологии. Он позволяет производить изделия из рубленого углеродного волокна в промышленных масштабах с механикой эпоксидного CF-SMC и технологической простотой UPR/VER SMC. CF-SMC поддерживает структурные автозапчасти с низкой плотностью, способностью к E-coat и низкими эмиссиями, сохраняя дизайн-гибкость композитов. Используется с низкозатратным split-tow волокном Zoltek (Сент-Луис, Миссури, США).

Проблемы существующих смол для CF-SMC

• UPR — рабочая лошадка SMC: хорошие механические свойства, высокие наполнители (снижение цены), хорошая текучесть. Но с углеродным волокном: неполное смачивание и слабое сцепление → низкие механические свойства деталей.
• VER — для более высокой механики, но утолщение до уровня SMC — проблема, высокая вязкость мешает полной импреgnaции тонких филаментов, особенно при высоких объемных долях волокна.
• EPR (эпоксиды) — дают высокую механику, но процесс сложен, дорог в крупных серий: сложная импреgnaция, созревание, формовка с множественными температурными стадиями.

Решение: Daron SMC технология

• Продленное хранение композита — до 6 месяцев при комнатной температуре.
• Оптимизированная текучесть в компрессионном прессовании (полное заполнение полостей, вставок, ребер).
• Модуль Юнга на растяжение 43 ГПа, прочность на растяжение > 300 МПа.
• Технология улавливания стирола → оптимальная радикальная полимеризация → экстремально низкие ВОС (далеко ниже 100 мкг/г для интерьерных применений).

«Благодаря низкой вязкости смол Daron тонкие пучки углеродного волокна импрегнируются отлично до высоких объемных долей. Daron SMC дает идеальное физ.-хим. взаимодействие застывшей матрицы и волокна», — Рон Верлег, старший НИОКР ученый AOC.

Zoltek split-tow: снижение стоимости

Zoltek разработал низкозатратное 50K split-tow углеродное волокно, которое раскрывается при компаундинге SMC, давая производительность ~3K тока. Обе технологии — split-tow Zoltek и Daron SMC AOC — разработаны под TUCANA, лидируемом Jaguar Land Rover (Уайтли, UK), консорциумом академии и индустрии для более жестких и легких структур электромобилей (EV). CF-SMC пока соответствует всем спекам проекта: механика, формовка; панели прошли покрасочный цех без деламинации.

«Дальнейшие применения: динамически нагруженные детали — подрамники двигателя, рулевые кулаки. Материал — высокожелательное решение для будущих крупносерийных автоприменений», — Люк Гроеневуд, менеджер стратегических проектов AOC.