Проект METEOR достигает прорыва в оптимизации производства термопластичных препрегов

После трех лет исследований и испытаний и бюджета в 6,5 млн евро, научная команда исследовательского института IRT Saint Exupéry (Тулуз, Франция) и участники проекта METEOR (coMpEtitive ThErmOplastic pRpreg) завершили исследование по оптимизированному производству высокопроизводительных термопластичных препрегов с перспективными результатами.

Цели и структура проекта

Проект METEOR родился из желания аэрокосмической группы GIFAS (Groupement des Industries Françaises Aéronautiques et Spatiales, Париж, Франция) оптимизировать качество и стоимость производства высокопроизводительных композитов из конкурентоспособных термопластичных полуфабрикатов, 100% происходящих из французской цепочки поставок и консолидируемых процессами вне автоклава (OOA).

Из этого миссия METEOR заключалась в выявлении, разработке и оптимизации всех этапов цепочки создания стоимости — и таким образом снижении стоимости и энергии производства препрегов — ведущим к углеродному волокну в термопластичной матрице (CFRTP) для применений на аэронавигационных структурах в промышленном масштабе, что, как говорится, является неразвитой областью. Этапы проекта включают синтез и микронизацию полиэтеркетонокетона (PEKK), пропитку различных волокнистых армирований и драпировку и консолидацию OOA, среди прочего.

По словам METEOR, перспективные результаты указывают на то, что переход на промышленный масштаб скоро станет возможным. Отсюда IRT Saint Exupéry продолжит вносить свою экспертизу на втором этапе, который потребует новых испытаний для дальнейшего уточнения понимания и контроля производства CFRTP препрегов.

Вклад партнеров

Выполненная работа основана на спецификациях, предоставленных Airbus (Тулуз, Франция), и обмене между всеми участниками проекта. Arkema (Коломб, Франция), например, смогла устранить несколько технологических барьеров для оптимизации процессов синтеза смолы PEKK, позволяя научной команде выделить перспективы технического развития в промышленном масштабе. SDTech (Алес, Франция) выявила и освоила микронизацию для сырьевого материала, обеспечивая оптимизированные порошки для процессов пропитки.

Аналогично, совместный обмен между IRT Saint Exupéry, Hexcel Composites (Стэмфорд, Коннектикут, США), Chomarat (Ле Шейлар, Франция) и Porcher Industries (Эрбах, Германия) еще больше расширил понимание того, что встречается при пропитке волокон и консолидации, и, следовательно, по оптимизации морфологии препрегов, необходимой для реализации композитов. Hutchinson (Париж, Франция) также сопровождал все испытательные кампании, выполняя, среди прочего, характеристику произведенных композитов, чтобы предоставить элементы, необходимые для их понимания и оптимизации.

Наконец, две диссертации были выполнены с ICA и исследовательским институтом CNRT Matériaux (Каен, Франция). Целью диссертаций было уточнение понимания определенных фаз производства препрегов:

• «Изучение пропитки фитилей водяной суспенцией термопластичного полимера. Применение к разработке препрег-ленточек» (CNRT Matériaux).
• «Моделирование фазы плавления/пропитки. Применение на пилотной линии пропитки» (ICA).

После консолидации в печи и представления уровня производительности, соответствующего техническим требованиям аэронавигационного сектора, проект METEOR, как сообщается, в значительной степени выполнил вызов, запущенный GIFAS.