Tabletka na chudnutie pre automobily a stroje
Automobilový priemysel a letectvo sú hnacou silou použitia komponentov vystužených vláknami. Výrobcovia strojov teraz pracujú aj na náhrade kovových častí ľahšími alternatívami vyrobenými z kompozitov. Existuje však aj niekoľko prekážok, ktoré treba prekonať.
Minulú jeseň pozvalo fórum kompozitných technológií Nemeckej strojárskej federácie (VDMA) na jedno z prvých rozsiahlych podujatí na tému „Kompozity v strojárstve“. Počas podujatia hovorili odborníci z priemyslu a výskumu o svojich skúsenostiach s výmenou konvenčných oceľových alebo hliníkových dielov za ľahké komponenty vyrobené z plastov vystužených vláknami (FRP).
Zámer nie je založený na všeobecnom trende výroby všetkého možného z plastov vystužených uhlíkom alebo sklenenými vláknami (CFRP alebo GFRP), ale má veľmi pádne dôvody: Predovšetkým je možné zahrnúť pohyblivé časti strojov vyrobené z ľahkých materiálov so zameraním na CFRP. Zvyčajné pohony je možné posúvať rýchlejšie a dynamickejšie, čo zvyšuje produktivitu stroja, alebo je možné použiť menšie motory s rovnakými charakteristikami pohybu, aké sa dosahujú pri bežnej konštrukcii stroja. To samozrejme pomáha šetriť energiu. V neposlednom rade súčasti stroja vyrobené z kompozitov (používané napríklad vo frézovacom centre) oveľa menej trpia účinkom tepelnej rozťažnosti a preto ťažko menia svoje chovanie, keď teplota stúpa počas procesu obrábania - stroj tak pracuje s presnosťou v širokom rozmedzí teplôt bez straty kvality súčasti. sa treba báť. Tým sa zabráni šrotu alebo prepracovaniu - najmä pri výrobe zložitých dielov.
Dizajnéri sa musia naučiť myslieť „v oblasti kompozitov“
Prof. Dr. Helmut Schürmann z Technickej univerzity v Darmstadte pridal ďalšiu výhodu: CFRP tlmí vibrácie tak dobre, že napríklad výrobcovia strojov môžu oveľa dlhšie stavať väzníky alebo dlhé koľajnice bez toho, aby dosiahli prirodzenú frekvenciu komponentu. Spoločnosť Schürmann však vidí kvôli vysokej cene stále čisté diely z CFRP. Jednoduché profily, ako sú hriadele alebo rúry, by sa však dali vyrobiť lacno a implementovať do stroja pomocou oceľových alebo hliníkových rozhraní. Bezpečné zavedenie síl medzi FRP a kovovými časťami bez únavy však spôsobuje určité ťažkosti. Pretože kompozity sú stále relatívne mladou skupinou materiálov, profesor sa zasadzuje aj o podporu odbornej prípravy špecializovaných dizajnérov.
„Pokiaľ ide o dizajn, iba ten, kto dokáže„ uvažovať o kompozitoch “, dokáže extrahovať plný potenciál FRP pre špeciálne použitie,“ uviedol Schürmann. Čo sa ním dá ideálne dosiahnuť, ilustroval porovnaním komplikovaného náboja rotora klasického vrtuľníka s ovládacími tyčami, skrutkami a nespočetnými ďalšími pohyblivými kovovými komponentmi a technológiou Eurocopter, ktorá sa skladá z niekoľkých častí: Letové pohyby sa nevykonávajú pomocou ovládacích tyčí, ale prostredníctvom iniciovala sa elastická deformácia zložených častí. Okrem toho v súčasnosti stále existujú nedostatky v predpovedaní nárazového správania, tlmenia a procesu únavy materiálu pomocou možností simulácie, ako dodal Schürmann.
DR. Stručne povedané: Markus Lang z firmy Voith Composites: Predtým, ako spoločnosť nahradí osvedčené komponenty komponentmi FRP, je potrebné starostlivo preskúmať pomer nákladov a prínosov. Hoci ľahké konštrukcie, ktoré sú tiež tuhé a silné, sú pre výrobcov strojov tiež zaujímavé, odolnosť proti korózii, nízka tepelná rozťažnosť, integrácia „inteligentných“ funkcií a odolnosť proti oderu sú ďalšími výhodami, ktoré kompozity prinášajú do hry.
Kompozitný veľtrh s novým zameraním
Veľtrhová metamorfóza! „Z kompozitov pre Európu“ sa stáva „z kompozitov pre Európu“