Piki Fib Long (LFI) se yon nouvo pwosesis bòdi an poliyiretàn devlope avèk siksè nan dènye ane yo. Pwosesis la gen avantaj ki genyen nan automatisation segondè, sik bòdi kout, pwa limyè ak pri fabrikasyon ki ba.
Nan endistri otomobil la, yo te itilize pwosesis LFI a pou fabrike panno estriktirèl ak semi-estriktirèl, tankou konpozan do-kay. Selon rapò yo, do kay LFI an poliyiretàn nan machin espò a se 20% pi lejè pase yon do -kay asye ak plis pase de fwa tankou rijid kòm yon do -kay aliminyòm oswa lòt do -kay vèr. Anplis de sa, LFI materyèl konpoze an poliyiretàn yo te itilize tou nan endistri a agrikòl ak komèsyal machin, tankou kouvri traktè, panno kamyon lou, panno kò bouteur, manto bagaj otobis, elatriye.
Nan dènye ane yo, ekspè konpoze nan endistri prive, enstitisyon militè yo, ak rechèch yo te kolabore yo eksplore si pwosesis la LFI kapab tou gen pou itilize yo pwodwi kabòn fib-ranfòse konpoze (CFRP) pati ki nesesè pou mache pèfòmans-wo mache tankou Aerospace , pèmèt pwodiksyon an mas nan yon pri ki pi ba. Etid la te finanse pa Laboratwa Rechèch Air Force US (AFRL) depi 2022, ak patisipan yo gen ladan manifakti AFRL a, teknoloji endistriyèl, ak divizyon enèji, premye kontraktè Lockheed Martin, manifakti ekipman Kraussmeaffei, ak Inivèsite nan Dayton Research Institute (UDRI) .
Pwosesis manifakti a pou eleman fib kabòn konpoze kounye a yo itilize nan avyon se long ak travay-entansif, ak tipikman karakteristik kabòn fib prepreg ke yo te manyèlman mete sou yon zouti sèl-sided, sak, ak Lè sa a, woule nan yon otoklav pou yon jou konplè nan geri. Nan contrast, pwosesis la LFI se vit, efikas ak otomatik. Pwosesis la LFI premye koupe fib an vè a longè a vle, se fib la koupe melanje ak yon de-eleman résine likid, Lè sa a, flite nan yon prechofe mwazi louvri, epi finalman geri anba chalè ki ba ak presyon. Pwosesis la tout antye se youn nan pi ba-pri a, mwens metòd dechè pou fè materyèl konpoze epi yo ka pran nenpòt kote nan yon kèk minit nan yon kèk èdtan, tou depann de konpleksite nan pati a.
Premye pwoblèm enpòtan ekip la te fè fas a te degumming nan fib kabòn, ki dwe gaye ase yo dwe egzakteman menm jan gaye nan résine a pandan melanje, epi yo te jwenn ke gwo fib kabòn Zoltek a bay pi bon pwopriyete yo mekanik ak pwopriyete degumming. Chèchè yo te premye kraze gwo 50k offres nan fib kabòn nan pi piti 2k pake 3k, ak Lè sa a, rewound sa yo offres tounen nan 50k offres. Lè yon koupe rive nan tèt la LFI, yo fasil débouyé.
Chwazi résine a dwa tou se yon konsantre nan rechèch. Ekip rechèch la te itilize sistèm résine an poliyiretàn covestro, ki fèt espesyalman pou redwi dansite nan panèl final la geri, pa ajiste metòd la melanje pou misyon pou minimize oswa elimine potansyèl anile kontni.
An tèm de ekipman pwosesis, chèchè yo ap analize plizyè varyab ki gen ladan vitès koupe, longè fib, fib/rapò polymère, presyon lè a, tan peze, konsepsyon mwazi ak tanperati mwazi, youn nan pwoblèm yo enpòtan se kapasite nan pwosesis nan fib kabòn, espesyalman Lam la ak tanbou nan machin nan koupe, ki ka jwenn pi bon rezilta koupe apre ajou nan lam koupe.
Ekip rechèch la planifye pou fè de manifakti manifakti avyon ki gen rapò ak lè l sèvi avèk LFI/ teknoloji fib kabòn nan fen 2025. Malgre ke yon sistèm pèfòmans-wo pèfòmans an poliyiretàn se kounye a itilize, ekip la pwefere yo sèvi ak résine epoksidik paske li ofri pi bon pèfòmans. Men, sa a ta mande pou pi gwo modifikasyon nan sistèm nan kenkayri LFI, epi gen kounye a finansman ase yo kouvri depans sa yo.
Pwojè rechèch kolaborasyon sa a ka ankouraje devlopman tout endistri materyèl konpoze yo. Swe innovations konpayi sa yo nan pri ki ba-pwosesis konpoze te kapab akselere avyon manifaktirè ekipman orijinal (OEMs), tankou Lockheed Martin, jwenn solisyon manifakti pou pwochen-jenerasyon avyon.