1. Toray dezvoltă tehnologia de sudare termică CFRP și de turnare cu integrare rapidă
La 1 februarie 2023, Toray, o companie japoneză, a anunțat dezvoltarea cu succes a unei tehnologii de sudare termică de mare viteză pentru plasticul armat cu fibră de carbon (CFRP). Această tehnologie își propune să realizeze o producție de mare viteză și o greutate redusă a structurilor aeronavelor CFRP. Tehnologia de sudare termică Toray permite îmbinarea rapidă și robustă a componentelor CFRP termorigide pe aeronave, similar sudării tradiționale. Această metodă simplă de lipire implică formarea unui strat sudabil la căldură pe suprafața CFRP termorigid și încălzirea instantanee a suprafețelor pieselor pentru a le lipi. Permite asamblarea rapidă a componentelor CFRP termorigide sau a unei combinații de componente termorigide și termoplastice CFRP fără a fi nevoie de lipire cu adeziv sau de fixare cu șuruburi.
Prin aplicarea acestei tehnologii la CFRP termorigid cu un strat sudabil la căldură, pot fi obținute performanțe mecanice echivalente cu CFRP utilizat în prezent în structurile aeronavelor. Toray afirmă că rezistența îmbinării structurii de sudare termică este comparabilă cu structurile CFRP co-curătate din modelele de aeronave actuale, asigurând fiabilitatea tehnologiei de lipire în aplicații practice. În comparație cu structurile din aliaj de aluminiu, structurile CFRP care utilizează această tehnologie pot reduce emisiile de dioxid de carbon pe tot parcursul ciclului lor de viață. Reducerea greutății elementelor de fixare cu șuruburi poate ușura structura generală, reducând și mai mult aceste emisii. Toray colaborează cu Boeing pentru a conduce mai multe proiecte de dezvoltare tehnologică în producția de avioane și tehnologia materialelor.
Pe 16 februarie 2023, Toray a anunțat dezvoltarea cu succes a unei tehnologii de turnare cu integrare rapidă pentru componentele mobile CFRP. Acest material este poziționat între spumă ușoară, poroasă, întărită cu fibră de carbon (CFRF) și piele preimpregnată termorezistabilă, oferind performanțe mecanice excelente. Această nouă tehnologie permite turnarea componentelor mobile CFRP, cum ar fi acoperișurile auto, de zece ori mai rapid decât sistemele tradiționale de turnare în autoclavă de înaltă presiune. Greutatea unor astfel de produse este doar jumătate din cea a produselor din oțel. Toray va continua să se concentreze pe cercetarea și dezvoltarea acestei tehnologii pentru a accelera aplicarea acesteia în componentele vehiculelor electrice, unde producția ușoară și rapidă sunt cruciale.
2. Filiala Teijin dezvoltă produse sandwich pentru producția de automobile
În martie 2023, Teijin Automotive Technologies, o subsidiară a Grupului Teijin din Japonia, a anunțat dezvoltarea cu succes a două produse de bază menite să răspundă cerințelor aplicațiilor auto actuale și viitoare. Hexacore este un produs de bază de tip fagure conceput pentru procesul de turnare prin compresie de mare viteză Teijin Automotive, utilizat pentru fabricarea panourilor de caroserie, panouri de acoperiș și închideri ușoare de clasă A. Materialul Hexacore este compatibil cu o gamă largă de fibre și rășini, inclusiv fibră de carbon sau fibră de sticlă, fibre de aramidă sau fibre naturale. Se susține că utilizarea materialului Hexacore poate economisi 25% din greutate în comparație cu piesele SMC din două piese similare.
În plus, Teijin Automotive a dezvoltat tehnologia Foam-A-Core ca soluție de bază rigidă pentru panourile auto de clasă A, oferind rezistență ridicată și rezistență la umiditate. Această tehnologie utilizează același 30-45 al doilea proces de turnare prin compresie pentru modelare, permițând atât funcționalitatea de formare, cât și întărirea rapidă. Similar cu Hexacore, Foam-A-Core este potrivit pentru panouri realizate din diverse fibre, rășini termorigide sau termoplastice și care utilizează procese SMC sau RTM. Procesul produce, de asemenea, piese de formă aproape de rețea, reducând deșeurile de fabricație în comparație cu alte metode.
3. SGL Carbon dezvoltă fibră de carbon de înaltă performanță
La sfârșitul zilei de 2023 martie, SGL Carbon, un producător german de fibră de carbon de cârlig mare de calitate industrială, a anunțat dezvoltarea unei noi specificații de 50k din fibră de carbon de cârlig mare. Această fibră de carbon SIGRAFIL®CT50-4.9/235 se mândrește cu o rezistență ridicată la tracțiune de 4,9 GPa (comparabilă cu fibrele de carbon cu cârlig mici, cum ar fi clasa T700 de la Toray) și o alungire de 2,0%. Îndeplinește cerințele de înaltă rezistență ale modelelor convenționale ale recipientelor sub presiune, oferind în același timp o alungire mare, făcându-l potrivit pentru piețele de nișă care necesită atât rezistență ridicată, cât și alungire mare.
Fibra de carbon SIGRAFIL®CT{{0}}.9/235 este dezvoltată pe baza producției existente pe scară largă a portofoliului de produse din fibre de 50.000, care a fost utilizată cu succes în industrii precum energia eoliană și industria auto. Noul SIGRAFIL®CT50-4.9/235 prezintă rezistență ridicată (4,9 GPa) și alungire (2,0%) și are în prezent capacitatea de producție cu specificații de 50k. Până acum, o astfel de performanță excelentă a fost realizată numai cu fibre de carbon cu cârlig mic. Acest lucru completează și mai mult portofoliul de produse SGL de fibre de carbon cu specificații de 50.000.
4. TeXtreme introduce material de ranforsare cu fibră de carbon unidirecțională cu permeabilitate ridicată
La începutul lunii aprilie 2023, TeXtreme®, liderul global în materialele din fibră de carbon împrăștiate cu straturi subțiri, a anunțat lansarea celui mai recent produs inovator al său, TeXtreme® Gapped UD. Acesta este un material uscat de armare cu fibră de carbon conceput special pentru procesele de infuzie de rășină. Fiind un produs inovator, oferă performanțe remarcabile, ușurință în utilizare și rentabilitate pentru o gamă largă de aplicații.
TeXtreme® Gapped UD este un material de armare plat unidirecțional cu spații bine controlate de 0.3 mm între câlți de fibre. Aceste goluri servesc drept canale pentru evacuarea rășinii și a aerului, permițând umezirea rapidă și uniformă a materialului fără a compromite proprietățile sale mecanice. Cu o fracțiune de volum de fibre care depășește 60%, TeXtreme® Gapped UD oferă o performanță mecanică constantă comparabilă cu preimpregnatele unidirecționale din fibră de carbon.
5. Compania franceză dezvoltă nanomaterial 3D pe baza de fibre de carbon preimpregnate
La sfârșitul lui aprilie 2023, NAWA, cu sediul în Rousset, Franța, a dezvoltat un nanomaterial 3D revoluționar pe bază de carbon. Folosind tehnologia lor NAWAStitch™, care implică nanotuburi de carbon aliniate vertical (VACNT), acestea îmbunătățesc compozitele din fibră de carbon, reducând eficient fisurarea sau delaminarea interlaminară și minimizând inițierea și propagarea fisurilor. Acest lucru are ca rezultat o creștere de 100-ori a rezistenței la forfecare și o îmbunătățire de 10-ori a rezistenței la impact pentru materialul compozit. Tehnologia este promițătoare pentru aplicații în diverse domenii, de la stocarea energiei și catalizatori de pile de combustibil cu hidrogen de nouă generație până la industria aerospațială și industria auto de următoarea generație.
Inovația tehnologică NAWA a condus la un material mai puternic, mai ușor și mai avansat. Tehnologia NAWAStitch™ abordează una dintre cele mai comune probleme în materialele compozite - fisurarea sau delaminarea interlaminară. Acționând ca un material de ranforsare interlaminar universal sau localizat pentru preimpregnate din fibră de carbon, NAWAStitch™ acționează ca „nano Velcro”, prevenind fisurile de la interfață și oferind o creștere pozitivă de două cifre a armăturii mecanice, creând un material aproape indestructibil. NAWAStitch™ îmbunătățește semnificativ performanța compozitelor din fibră de carbon, crescând rezistența la forfecare de 100 de ori și îmbunătățind rezistența la impact de 10 ori, reducând în același timp greutatea cu 20-30%. Acest lucru duce la o performanță îmbunătățită în diverse produse, cum ar fi articole sportive, rezervoare de hidrogen și componente aerospațiale.
6. Mitsubishi dezvoltă o nouă marcă de particule de fibră de carbon
În mai 2023, Mitsubishi Chemical Corporation a anunțat pe site-ul său oficial că a dezvoltat o nouă marcă de particule de fibră de carbon ecologice numită Pyrofil™ NEO. Acest produs are următoarele caracteristici remarcabile:
●Greutate mai ușoară: Datorită rezistenței sale specifice ridicate și rigidității specifice ridicate, poate fi utilizat ca înlocuitor pentru materialele termoplastice armate cu metal și fibră de sticlă, ceea ce duce la efecte semnificative de reducere a greutății.
●Performanță ridicată: oferă proprietăți excelente de alunecare, proprietăți antistatice și performanță de ecranare a undelor electromagnetice. Poate fi personalizat pentru a satisface cerințe specifice, cum ar fi rezistența la căldură și rezistența chimică, pe baza diferitelor standarde.
●Calitate înaltă: implică reprocesarea subproduselor din fibră de carbon (preimpregnate) în instalațiile de producție de fibră de carbon.
● Considerații de mediu: Are o amprentă de carbon mai mică în comparație cu produsele tradiționale, ceea ce îl face mai ecologic.
Conform calculelor interne din cadrul Mitsubishi Chemical Group, particulele de fibră de carbon Pyrofil™ NEO au redus amprenta de carbon cu 50% în comparație cu produsele convenționale cu particule ale companiei.
7. Teijin și Kumagai Group dezvoltă materiale compozite din fibră de carbon rezistente la foc pentru construcții
Pe 13 iulie 2023, Teijin Limited și-a anunțat colaborarea cu Kumagai Group Co., Ltd. în dezvoltarea de materiale integrate armate cu fibre bogate în fibre pentru clădiri rezistente la foc. Teijin posedă materialul de înaltă performanță armat cu fibre numit „LIVELY WOODⓇ”, care este un material integrat armat prin utilizarea materialelor existente din fibră de carbon. Prin sporirea rigidității și rezistenței prin armarea cu fibră de carbon, materialul integrat contribuie la extinderea aplicațiilor structurilor din lemn. Caracteristica distinctivă a „LIVELY WOODⓇ” este încorporarea plasticului armat cu fibră de carbon (CFRP) între materialele integrate, permițând un material compozit din lemn ușor, izolant, cu rigiditate și rezistență ridicate. Când este folosit ca grinzi, facilitează construcția de clădiri din lemn cu deschidere mare. În plus, deși Japonia are resurse abundente de cedru, rezistența lor scăzută a limitat utilizarea lor ca materiale de construcție. Cu toate acestea, armarea CFRP îmbunătățește efectiv această situație. Pe de altă parte, „LIVELY WOODⓇ” nu are rezistență la foc și nu poate fi folosit în clădirile din lemn care necesită rezistență la foc.
Kumagai Group introduce „Eco-friendly λ-WOODⅡ”, o tehnologie de componentă din lemn rezistentă la foc care asigură rezistența la foc prin adăugarea unui strat de izolație (acoperire) rezistent la foc în jurul materialului de bază. Această tehnologie permite utilizarea lemnului în structuri rezistente la foc. Combinând „LIVELY WOODⓇ” de la Teijin cu „Eco-friendly λ-WOODⅡ” de la Kumagai Group, ei își propun să dezvolte noi materiale integrate de înaltă performanță armate cu fibre pentru clădiri rezistente la foc, compensând reciproc caracteristicile de performanță ale celorlalți.
8. Compania japoneză dezvoltă tehnologia imaginilor de vizualizare a materialelor compozite din fibră de carbon
Pe 26 septembrie 2023, Konica Minolta, cu sediul în Chiyoda-ku, Tokyo, Japonia, a anunțat pe site-ul său oficial că dispozitivul său de imagistică cu raze X Talbot cu interferențe reduse, „XtraLINQ Talbot®”, a primit premiul „Produs/Tehnologie Award” de SAMPE Japonia, o asociație renumită din industrie legată de tehnologia avansată a materialelor.
Fiind un dispozitiv de imagistică cu raze X de ultimă oră, care utilizează Talbot cu interferență scăzută, dezvoltat de Konica Minolta, acest dispozitiv poate extrage starea internă a fibrei din materialele plastice armate cu fibră de carbon (CFRP) într-un timp scurt, pe o suprafață mare și cu un nivel ridicat. precizie, fără a provoca daune. Excelează în special în obținerea de informații despre conținutul local de fibre, dispersia fibrelor și orientarea fibrelor în interiorul CFRP, în special în CFRP cu fibre discontinue și orientări aleatorii. Aceste caracteristici sunt strâns legate de proprietățile fizico-chimice ale materialelor compozite. În plus, acest dispozitiv permite predicția potențialului comportament de defecțiune CFRP, aducând contribuții semnificative la cercetarea CFRP.
9. Toray Industries din Japonia realizează revoluții în tehnologia T1200 cu fibre de carbon ultra-înalte
Pe 29 octombrie, 2023, Toray Industries, Inc. a anunțat dezvoltarea TORAYCA™ T1200, o fibră de carbon ultra-înaltă, cu o rezistență la tracțiune de 8,0 GPa, un modul de tracțiune de 315 GPa și un alungire a ruperii de 2,5%. Această fibră de carbon se mândrește cu cea mai mare rezistență la tracțiune la nivel global și găsește aplicații în diverse domenii, de la produse sportive și de agrement până la avioane.
Pentru a depăși limita de rezistență a fibrei de carbon, Toray Industries s-a concentrat pe îmbunătățirea tehnologiei sale proprietare de control structural la scară nanometrică pentru a proiecta și a realiza o structură internă foarte rezistentă. Utilizând această tehnologie, Toray Industries a dezvoltat cu succes TORAYCA™ T1200 cu o rezistență la tracțiune de 8,0 GPa, depășind TORAYCA™ T1100 cu mai mult de 10% (T1100 are o rezistență la tracțiune de 7,0 GPa). Acest produs a fost dezvoltat la fabrica Toray din Ehime, Japonia.
10. Teijin din Japonia dezvoltă fibre de carbon pe bază de bio
Pe 21 decembrie 2023, Teijin Corporation, o companie japoneză, a anunțat pe site-ul său oficial că a început producția și vânzarea de fibră de carbon folosind materii prime ecologice (acrilonitril pe bază de bio, AN) pentru a contribui activ la reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră. . Teijin va folosi o metodă de echilibrare a calității bazată pe certificarea de produs sustenabilă recunoscută la nivel internațional pentru a produce și vinde fibră de carbon Tenax™ folosind materii prime ecologice.
Fibra precursor PAN este fabricată din acrilonitril durabil (AN) derivat din produse pe bază de bio sau deșeuri și reziduuri din reciclare și este produsă prin metoda echilibrului calității. Prin această metodă, materialul poate fi validat pe parcursul unui lanț valoric complex, de exemplu, atunci când materiile prime derivate din biomasă sunt amestecate cu materii prime derivate din petrol pentru a produce produsul.
Pe 29 iunie, înainte de acest anunț, site-ul oficial al Teijin Limited a declarat că fibra de carbon Tenax™ și fibrele precursoare de poliacrilonitril (PAN) produse la fabrica sa din Mishima, Shizuoka, Japonia, au obținut certificarea ISCC PLUS (International Sustainability and Carbon Certification) , care este un sistem internațional de dezvoltare durabilă și certificare a carbonului.