V zadnjem času je ameriška agencija Advanced Advanced Composites Manufacturing Innovation (IACMI) napovedala, da je prva faza projekta, ki jo vodita Univerza DuPont, Fibrtec in Purdue, razvila nov tkanin za izdelavo kompozitnih termoplastičnih kompozitov, ojačanih z vlakni. Formabilnost je bistveno izboljšana v primerjavi s konvencionalnimi tkaninami. To je zelo pomembno za drugo fazo raziskav, ki lahko učinkovito zmanjša proizvodne stroške kompozitnih struktur ogljikovih vlaken, zaradi česar je primernejša za množično proizvodnjo na področju avtomobilske, vesoljske in drugih področij.
Cilj projekta je zmanjšati proizvodne stroške kompozitov polimernih matričnih kompozitov, ojačanih z ogljikovimi vlakni, z uporabo relativno poceni prepregov iz ogljikovih vlaken / polimerov in procesov oblikovanja v bližini neto oblike, kot je avtomatsko postavljanje vlaken. Ključne točke tega novega prebojnega procesa vključujejo tri vidike: Prvič, fleksibilno prevlečeno vlečno mrežo, ki jo je razvil Fibrtec, FibrflexTM, ki je delno impregniran kompozit iz ogljikovih vlaken / poliamida. Materialni vlečni trak, tj. Ogljikova vlakna, poliamid ni popolnoma zmočil, kar ima za posledico vlečni material, ki je mehkejši od popolnoma impregniranega poliamida; druga je DuPontova tehnologija Rapid Fabric Forming (RFF) in lastniška poliamidna smola DuPonta. Proces RFF omogoča izjemno hitro izdelavo tkanin z različnimi usmeritvami vleke, brez potrebe po dvigu vleke med obdelavo; tretja je podpora Univerze Purdue pri modeliranju in karakterizaciji, sorodni eksperimenti, modeliranje in simulacijski rezultati kažejo, da je to Kombinacija novih modelirnih procesov in tehnologije materialov je potencialna metoda za izdelavo nižjih stroškov kontinuirnih vlaken ojačenih polimernih termoplastov. V primerjavi s tradicionalnimi metodami se pričakuje, da bo nova tehnologija, ki jo je razvil projekt, zmanjšala odpadke iz ogljikovih vlaken za 30%.
Trenutno obstajata dva mainstream stalna vlaknastih polimernih termoplastičnih procesov, vendar zaradi očitnih okvar omejujejo njegovo uporabo v avtomobilski in vesoljski industriji. Ena metoda je tkanje tkanine iz posušenega ogljikovega vlakna, sloj tkanine s filmom iz termoplastične smole in nato segreva in stisne v kompozit. Ta metoda je počasna, ogljikova vlakna pa se med tkanjem zlahka razbijejo za izdelavo snopa prevodnih kratkih vlaken, zato je potrebno zagotoviti električno izolacijo med pletilnim strojem in pripadajočo opremo. Drugi glavni proces vključuje impregnacijo in poravnavo žepov iz ogljikovih vlaken s termoplastično smolo, da naredimo nizko prazen, popolnoma utrjen kompozitni trak, ki je potem tkan ali nameščen in pozicioniran tako, da tvori tkanino, ki se nato hitro strdi v končni sestavni del. Glavna težava s to metodo je obdelava enosmernega kompozitnega traku, ki je tog in krhka, tako da se zlomi pri sobni temperaturi in zaviha v tesen polmer, kar povzroči počasen in drag proizvodni proces od traku do tkanine.
V drugi fazi projekta bodo napredni kompozitni elementi iz ogljikovih vlaken nadalje razviti, da bodo podrobneje preučili oblike teh novih ogljikovih vlaken iz termoplastičnih prepregov in preveriti, ali so ti materiali primerni za množično proizvodnjo, vključno z zmanjšanjem proizvodnih stroškov in povečanjem konstrukcijske svobode . Izpolnjevanje posebnih zahtev glede učinkovitosti itd. Poleg tega je projekt eden od prvih projektov, ki jih izvaja IACMI, tudi model pospeševanja inovacij s sodelovanjem med javnim in zasebnim sektorjem.
