Výzkumný tým Montana State University během posledních čtyř let vyvinul inovativní metodu výroby uhlíkových vláken pomocí metody Stretch Break, podle zprávy z 5. prosince od Composites World. S tímto uhlíkovým vláknem se snadněji manipuluje s formováním složitých tvarů letadel a může výrazně snížit výrobní náklady. Projekt byl financován americkou armádou s celkovou investicí 25,8 milionů $.
Montana State University říká, že výzkumníci investovali značné prostředky do příslušných oblastí výzkumu a nyní se blíží k významnému milníku. Výzkumníci plánují ověřit skutečné výrobní kapacity v malém měřítku před plnou industrializací technologie. Tradiční uhlíková vlákna jsou široce používána v letectví díky své vysoké pevnosti, nízké hmotnosti a odolnosti. Tato vlákna se ale neohýbají snadno, takže vytvoření těsné křivky, která dokonale zapadá do křídel letadla, vyžaduje složité a drahé výrobní nástroje a často kovové konstrukce jako pomocnou podporu, jejichž údržba a opravy stojí americkou armádu miliardy dolarů ročně. Naproti tomu nové materiály z uhlíkových vláken -- vyvinuté na Montana State University -- jsou vyrobeny převážně z přesně napnutých materiálů, ve kterých se některá vlákna na přirozeně slabých místech rozpadla. Studie ukázaly, že „natahování a lámání“ uhlíkových vláken může být vytvořeno přibližně 8krát více s přibližně stejnou intenzitou. To znamená, že materiály lze tvarovat pomocí jednodušších zařízení bez pomoci kovových konstrukcí. Protože se vlákno snadněji formuje, konzervativci očekávají snížení výrobních nákladů o čtvrtinu, uvedli vědci. I když koncept zlepšení tvarovatelnosti uhlíkových vláken ničením částí konstrukce máexistují desítky let, některé z metod používaných v minulosti (např. nahodilé řezání materiálů apod.) se osvědčily. Výrazně sníží pevnost materiálu. Myšlenka tahového lomu také není novou inovací, ale až dosud neexistoval žádný účinný způsob, jak konzistentně a efektivně táhnout lom způsobem, který by bylo možné rozšířit do průmyslové výroby. Dá se říci, že pojem 'protahování alámání uhlíkových vláken zní jednoduše, ale velmi obtížně se ovládá.
Výzkumný tým z Montana State University spolupracoval s více než 20 společnostmi z Montany na návrhu a zpracování nového nástroje pro lámání v tahu s názvem Bobcat Head. Když plochý paprsek drátu obsahující tisíce monofilů z uhlíkových vláken rychle prochází řadou válců, je aplikována přesná síla, aby se defektní vlákna zničila. Výzkumníci poznamenali, že pouze asi 2 procenta přerušení vláken byla provedena v daném rozsahu. Následně vědci analyzovali vlastnosti získaného materiálu, ohýbali vlákna po „natažení a rozbití“ do složitých tvarů a fixovali je pryskyřicí, přičemž se zaměřili na testování, jak obtížné je jeho tvarování. Experimenty prokázaly, že vlákno má stejné mechanické vlastnosti jako materiál vyrobený z nekonečných vláken, ale je snadněji tvarovatelné. Dále vědci plánují rozšířit výrobu tohoto výrobního zařízení „stretch-break“ a spustit pilotní demonstrační aplikace, aby ověřili jeho schopnost použití ve skutečné výrobě. To položí základ pro technické oprávnění pro letecké společnosti, které vyrábějí vojenská a civilní letadla. Vědci se domnívají, že se očekává, že se materiál začne používat v průmyslu během několika příštích let. V současné době tento program upoutal pozornost dodavatelů pokročilých materiálů a výrobců leteckého průmyslu a příslušní vědci a inženýři přišli na státní univerzitu v Montaně, aby si materiály osobně prohlédli a dychtivě získali vzorky materiálů poskytnutých výzkumným týmem. Jak výrobci letectví, tak dodavatelé materiálů projevili velký zájem o výzkum a věří, že jakmile budou vytvořeny podmínky pro použití, bude to mít významný dopad na výrobu leteckého vybavení, uvedli výzkumníci.
**Prohlášení: Některé články a obrázky publikované v tomto veřejném účtu jsou z internetu a slouží pouze k výměně a sdílení složených odborných znalostí a informací o trhu, nikoli pro komerční účely. Uveďte zdroj pro dotisk. Pokud má jakýkoli jednotlivec nebo organizace pochybnosti o pravosti nebo přesnosti autorských práv k článku nebo jeho obsahu, kontaktujte nás co nejdříve. Postaráme se o to včas.
