Fitas híbridas de base biológica avaliadas para aplicações leves

AZL Aachen GmbH (Aachen, Alemanha) relatou o desenvolvimento e implementação de um projeto atual por um de seus institutos parceiros, o Institut für Textiltechnik da RWTH Aachen University (ITA, Aachen, Alemanha), que incorpora uma cadeia de processo para a produção de quase fitas contínuas de base biológica. Operado no ITA, o projeto envolveu três parceiros institucionais, incluindo Sofila, Em-Systeme (Oberhausen, Alemanha), Safilin (Hauts-de-France) e uma instalação de produção de fita em escala de laboratório.

AZL diz que as fitas termoplásticas de base 100% biológica - como as fitas convencionais feitas de vidro ou fibra de carbono - podem ser processadas em máquinas de colocação de fitas ou máquinas de tecelagem de fitas. O alinhamento paralelo não torcido das fibras de linho permite a plena exploração das propriedades da fibra, incluindo a aplicação de alta qualidade em peças automotivas ou pás de turbinas eólicas.

A AZL observa que sua parceira de projeto, Sofila, texturizou as fibras PA11 e as processou em fibras básicas. Em cooperação com o ITA, Safilin processou as fibras de linho e PA11 em uma fita híbrida, que foi então desenhada e consolidada em uma fita usando soldagem ultrassônica. Desenvolvido especificamente para a fita híbrida, o módulo ultrassônico - desenvolvido pelo parceiro do projeto, Em-Systeme - converte a energia da vibração mecânica do sonotrodo em atrito interno e atrito interfacial, o que supostamente leva ao aquecimento e fusão das fibras termoplásticas PA11. As fibras de linho estiradas e paralelas foram então impregnadas com o termoplástico fundido. De acordo com a AZL, esse procedimento oferece um aporte energético local eficiente.

Em seguida, a AZL diz que a fita produzida foi processada em camadas UD, que foram consolidadas em uma prensa aquecida. Esses compósitos acabados foram cortados para testar e obter as características mecânicas da amostra, especificamente suas propriedades de tração e flexão. De acordo com o AZL, a resistência à tração das fitas é de até 233 MPa; O módulo de Young é de até 13 GPa. A resistência à flexão é de até 280 MPa; o módulo de flexão é de até 30 GPa. Em comparação com as fitas de linho / PP disponíveis comercialmente e os experimentos citados na Universidade de Tecnologia de Chemnitz, o AZL relata que o composto de fibra natural (NFC) produzido no projeto sonic bio-tapes tem, em média, resistência à flexão e rigidez à flexão significativamente melhores. Além disso, os demonstradores foram feitos de fitas tecidas no ITA Augsburg. Toda a cadeia do processo e o demonstrador são apresentados na figura acima.

Reconhecimento

O ITA gostaria de agradecer ao Ministério Federal da Economia e Energia - BMWi por financiar o projeto de pesquisa como parte do Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM). O ITA também deseja agradecer aos seus parceiros de projeto Sofila, Safilin e EM-Systeme pela colaboração, e agradecer a Matthias Reuter, Thomas Köhler, Alexander Janßen, Thomas Gries, os autores do artigo original.

Entre em contato com Matthias Reuter em [email protected] para obter mais informações.

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Esta postagem é cortesia de Parceria de mídia CompositesWorld e AZL Aachen GmbH.