Van de Wiele Kompozitlerde Termoplastik Kullanımını Hızlandırıyor
Endüstri analisti Lucintel’e göre, termoplastik kompozitler için küresel pazarın 2021 yılına kadar tahmini 16.4 milyar Dolar’a çıkması bekleniyor. Bu, özellikle havacılık ve otomotiv endüstrilerinden gelen hafif ve çevre dostu malzemeler için artan talebe cevap olacak.
Avrupa çapında 18 ortağın yer aldığı 3D-Lighttrans gibi Avrupa araştırma projeleri, bu dönüşümün, işleme zorluklarını ve geçmişte termoplastik kompozitlerin üretimiyle ilişkili yüksek maliyetlerin üstesinden gelmek suretiyle hayata geçirilmesinde önemli bir rol oynuyor.
Proje, tamamen yeni bir üretim zincirinin yanı sıra elyaflardan bitmiş parçaya kadar tüm malzemelerin, süreçlerin ve son ürünlerin 3D modelleme ve simülasyonunu içeriyor. Almanya’nın Oschatz şehrinde bulunan P-D Glasseiden GmbH, hava ile karışan cam elyaf takviyeli elyaf ve termoplastik matriks filamanlardan yeni hibrit iplikler geliştirdi. Gelişmeler, karışımın homojenliğini artırdı ve harmanlama ve sonraki dokuma işlemlerinde elyaf hasarını önemli ölçüde azalttı.
VAN DE WİELE VSİ42
Projenin merkezinde, TU Dresden Tekstil Enstitüsü ve Yüksek Performans Malzeme Teknolojisi (ITM) bünyesindeki VandeWiele VTR dokuma makinesi VSi42’nin Çok Yönlü Akıllı Innovator dokuma makinesine dönüştürülmesi vardı.
Makine, çok katlı kumaşlar, spacer kumaşlar, kıvrımlı kumaşlar ve çok-tabakalı kumaşlar için ideal olarak uygunluk gösteriyor. 3D elyaf mimarisi, hazırlama maliyetlerini azaltıyor ve bileşenlerin performansını arttırıyor.
Makinenin diğer gelişmeleri arasında, 3D şekillendirilmiş kumaş için özel bir kumaş atlama tasarımı, destek sisteminin montajına izin vermek için temel platform uyarlamaları ve çözgü levendi ile çift çekmenin yeniden tasarlanması yer alıyor. Çözgü levendi gerginlik kontrolünün yeni bir konfigürasyonu ile birlikte geriye doğru hareketi etkinleştirmek için özel yazılım geliştirilmiştir.
Buna ek olarak, çözgü ipliklerinin bir kısmı, iplik seçimi kabiliyetinden faydalanabilmek için bir Van de Wiele Jacquard tarafından tezgahta beslenirken, tarak çerçeveleri ile kontrol edilebilir.
ITM araştırmacısı Adil Mountasir, 3D Lighttrans projesinin bir parçası olarak spacer kumaşlarda yaptığı geliştirme çalışmaları üzerine Théophile Legrand Foundation Ödülü’nü aldı.
Son kompozit parçalar daha sonra hızlı ve verimli bir ısıyla şekillendirme prosesi ile bağlanmış, termoplastik matris zaten ipliğe dahil edildiği için sıvı polmer infüzyonu veya enjeksiyon gerektirmemiştir.
Fiat 500L için bir bagaj kapağı ve Bentley için bir yedek lastik tekerleği olmak üzere iki adet 3D Lighttrans gösterici parçası üretildi ve proje JEC Composites İnovasyon Ödülü’ne layık görüldü.
ITM’de Fabric Manufacturing Technology’de Ar-Ge Direktörü olan Dr. Gerald Hoffmann Proje hakkında şunları dile getirdi: “File şekilli dokuma kumaşların geliştirilmesi, uluslararası araştırmaların odak noktası olmaya devam ediyor. Bu, CAD tasarımından bileşene simülasyon destekli süreç zincirlerinin geliştirilmesini, dokuma teknolojisinin geliştirilmesini ve robot destekli preformların uyarlanmasını da içermektedir.”
Dr Hoffmann sözlerine şöyle devam etti: “Hafif malzemelerin kullanılması yakıt tüketiminde önemli ölçüde tasarruf sağlamalı, ki bu da tüketicilere hem maddi fayda sağlayacak hem de karbondioksit emisyonlarını azaltacak. Tam otomatik üretim, artık üretim süresini ve maliyetlerini düşürüyor ve AB’de daha rekabetçi ürünlere yol açıyor.”
