1. Toray razvija CFRP termično varjenje in tehnologijo hitrega integracijskega oblikovanja
1. februarja 2023 je japonsko podjetje Toray objavilo uspešen razvoj tehnologije hitrega toplotnega varjenja za plastiko, ojačano z ogljikovimi vlakni (CFRP). Cilj te tehnologije je doseči visokohitrostno proizvodnjo in lažjo težo letalskih struktur CFRP. Torayjeva tehnologija termičnega varjenja omogoča hitro in robustno spajanje termoreaktivnih CFRP komponent na letalih, podobno kot pri tradicionalnem varjenju. Ta preprosta metoda lepljenja vključuje oblikovanje toplotno varljive plasti na površini duroplastnega CFRP in takojšnje segrevanje površin delov, da se le-ti povežejo. Omogoča hitro sestavljanje termoreaktivnih CFRP komponent ali kombinacije termoreaktivnih in termoplastičnih CFRP komponent brez potrebe po lepljenju ali pritrjevanju z vijaki.
Z uporabo te tehnologije za termoreaktivni CFRP s toplotno varljivo plastjo je mogoče doseči mehansko zmogljivost, enakovredno CFRP, ki se trenutno uporablja v strukturah letal. Toray navaja, da je trdnost spoja strukture toplotnega varjenja primerljiva s so-utrjenimi strukturami CFRP v trenutnih modelih letal, kar zagotavlja zanesljivost tehnologije lepljenja v praktičnih aplikacijah. V primerjavi s strukturami iz aluminijevih zlitin lahko strukture CFRP, ki uporabljajo to tehnologijo, zmanjšajo emisije ogljikovega dioksida v celotnem življenjskem ciklu. Zmanjšanje teže pritrdilnih elementov za vijake lahko olajša celotno strukturo in dodatno zmanjša te emisije. Toray sodeluje z Boeingom pri izvajanju več tehnoloških razvojnih projektov v proizvodnji letal in tehnologiji materialov.
16. februarja 2023 je Toray napovedal uspešen razvoj tehnologije hitre integracije premičnih komponent iz CFRP. Ta material je nameščen med lahko porozno peno, ojačano z ogljikovimi vlakni (CFRF) in termoreaktivno prepreg kožo, ki zagotavlja odlično mehansko zmogljivost. Ta nova tehnologija omogoča oblikovanje premičnih komponent CFRP, kot so avtomobilske strehe, desetkrat hitreje od tradicionalnih visokotlačnih sistemov za oblikovanje v avtoklavu. Teža takih izdelkov je le polovica teža jeklenih izdelkov. Toray se bo še naprej osredotočal na raziskave in razvoj te tehnologije, da bi pospešil njeno uporabo v komponentah električnih vozil, kjer sta lahka in hitra proizvodnja ključnega pomena.
2. Podružnica Teijin razvija sendvič izdelke za avtomobilsko proizvodnjo
Marca 2023 je Teijin Automotive Technologies, hčerinska družba skupine Teijin na Japonskem, objavila uspešen razvoj dveh ključnih izdelkov, namenjenih izpolnjevanju zahtev sedanjih in prihodnjih avtomobilskih aplikacij. Hexacore je izdelek iz satjastega jedra, zasnovan za postopek hitrega stiskanja v podjetju Teijin Automotive, ki se uporablja za izdelavo lahkih karoserijskih plošč, strešnih plošč in zapiral razreda A. Material Hexacore je združljiv z vrsto vlaken in smol, vključno z ogljikovimi ali steklenimi vlakni, aramidnimi vlakni ali naravnimi vlakni. Trdi se, da lahko uporaba materiala Hexacore prihrani 25 % teže v primerjavi s podobnimi dvodelnimi deli SMC.
Poleg tega je Teijin Automotive razvil tehnologijo Foam-A-Core kot rešitev za togo jedro za avtomobilske plošče razreda A, ki ponuja visoko trdnost in odpornost na vlago. Ta tehnologija uporablja isti 30-45 drugi postopek stiskanja za oblikovanje, kar omogoča tako funkcionalnost oblikovanja kot hitro strjevanje. Podobno kot Hexacore je tudi Foam-A-Core primeren za plošče, izdelane iz različnih vlaken, termoreaktivnih ali termoplastičnih smol ter z uporabo postopkov SMC ali RTM. Postopek proizvaja tudi dele skoraj neto oblike, kar zmanjšuje proizvodne odpadke v primerjavi z drugimi metodami.
3. SGL Carbon razvija visoko zmogljiva ogljikova vlakna za vleko velikih velikosti
Konec marca 2023 je SGL Carbon, nemški industrijski proizvajalec ogljikovih vlaken za velike vleke, napovedal razvoj novih ogljikovih vlaken iz velikih vlečnih vlaken s specifikacijo 50k. Ta ogljikova vlakna SIGRAFIL®CT50-4.9/235 se ponašajo z visoko natezno trdnostjo 4,9 GPa (primerljivo z ogljikovimi vlakni z majhno vleko, kot je Torayjev razred T700) in raztezkom 2,0 %. Izpolnjuje zahteve glede visoke trdnosti običajnih konstrukcij tlačnih posod, hkrati pa ponuja velik raztezek, zaradi česar je primeren za tržne niše, ki zahtevajo visoko trdnost in velik raztezek.
Ogljikova vlakna SIGRAFIL®CT{{0}}.9/235 so razvita na podlagi obstoječe obsežne proizvodnje 50k portfelja izdelkov iz vlaken, ki se uspešno uporabljajo v industrijah, kot sta vetrna energija in avtomobilska industrija. Novi SIGRAFIL®CT50-4.9/235 izkazuje visoko trdnost (4,9 GPa) in raztezek (2,0 %) ter ima trenutno zmogljivost za proizvodnjo po specifikaciji 50k. Do sedaj je bilo tako odlično delovanje mogoče doseči le z ogljikovimi vlakni z majhno vleko. To še dodatno dopolnjuje portfelj izdelkov SGL z ogljikovimi vlakni za velika vleka s specifikacijo 50k.
4. TeXtreme predstavlja enosmerni ojačitveni material iz ogljikovih vlaken z visoko prepustnostjo vrzeli
V začetku aprila 2023 je TeXtreme®, vodilni svetovni proizvajalec tankoslojnih materialov iz ogljikovih vlaken, napovedal lansiranje svojega najnovejšega inovativnega izdelka, TeXtreme® Gapped UD. To je material za ojačitev iz suhih ogljikovih vlaken, posebej zasnovan za postopke vlivanja smole. Kot prelomen izdelek ponuja izjemno zmogljivost, enostavnost uporabe in stroškovno učinkovitost za širok nabor aplikacij.
TeXtreme® Gapped UD je ploščat enosmerni ojačitveni material z dobro nadzorovanimi 0.3 mm režami med prameni vlaken. Te reže služijo kot kanali za odvajanje smole in zraka, kar omogoča hitro in enakomerno vlaženje materiala brez ogrožanja njegovih mehanskih lastnosti. Z volumskim deležem vlaken, ki presega 60 %, TeXtreme® Gapped UD zagotavlja dosledno mehansko zmogljivost, primerljivo z enosmernimi prepregi iz ogljikovih vlaken.
5. Francosko podjetje razvija 3D nanomateriale na osnovi preprega ogljikovih vlaken
Konec aprila 2023 je NAWA s sedežem v Roussetu v Franciji razvila revolucionaren 3D nanomaterial na osnovi ogljika. Z uporabo njihove tehnologije NAWAStitch™, ki vključuje navpično poravnane ogljikove nanocevke (VACNT), izboljšujejo kompozite iz ogljikovih vlaken, učinkovito zmanjšujejo interlaminarne razpoke ali razslojevanje in minimizirajo nastanek in širjenje razpok. Posledica tega je 100--kratno povečanje strižne trdnosti in 10--kratno izboljšanje odpornosti na udarce za kompozitni material. Tehnologija obeta aplikacije na različnih področjih, od shranjevanja energije in katalizatorjev za vodikove gorivne celice naslednje generacije do vesoljske in avtomobilske industrije naslednje generacije.
Tehnološke inovacije NAWA so vodile do močnejšega, lažjega in naprednejšega materiala. Tehnologija NAWAStitch™ obravnava eno najpogostejših težav pri kompozitnih materialih – interlaminarno razpokanje ali razslojevanje. Deluje kot univerzalni ali lokaliziran interlaminarni ojačitveni material za preprege iz ogljikovih vlaken, NAWAStitch™ deluje kot "nano Velcro", preprečuje premoščanje razpok na vmesniku in zagotavlja dvomestno pozitivno povečanje mehanske ojačitve, kar ustvarja skoraj nezlomljiv material. NAWAStitch™ bistveno izboljša učinkovitost kompozitov iz ogljikovih vlaken, poveča strižno trdnost za 100-krat in izboljša odpornost na udarce za 10-krat, hkrati pa zmanjša težo za 20-30 %. To vodi do izboljšane učinkovitosti pri različnih izdelkih, kot so športni izdelki, rezervoarji za shranjevanje vodika in letalske komponente.
6. Mitsubishi razvija novo znamko delcev iz ogljikovih vlaken
Maja 2023 je Mitsubishi Chemical Corporation na svoji uradni spletni strani objavila, da je razvila novo blagovno znamko okolju prijaznih delcev ogljikovih vlaken, imenovano Pyrofil™ NEO. Ta izdelek se ponaša z naslednjimi izjemnimi lastnostmi:
● Manjša teža: zaradi svoje visoke specifične trdnosti in visoke specifične togosti se lahko uporablja kot nadomestek za termoplastične materiale, ojačane s kovinskimi in steklenimi vlakni, kar vodi do znatnih učinkov zmanjšanja teže.
● Visoka zmogljivost: ponuja odlične drsne lastnosti, antistatične lastnosti in zaščito pred elektromagnetnimi valovi. Prilagoditi ga je mogoče tako, da izpolnjuje posebne zahteve, kot sta toplotna odpornost in kemična odpornost, na podlagi različnih standardov.
●Visoka kakovost: Vključuje ponovno predelavo stranskih produktov ogljikovih vlaken (prepregov) v obratih za proizvodnjo ogljikovih vlaken.
●Okoljski vidiki: Ima manjši ogljični odtis v primerjavi s tradicionalnimi izdelki, zaradi česar je bolj okolju prijazen.
Glede na interne izračune znotraj skupine Mitsubishi Chemical Group so delci ogljikovih vlaken Pyrofil™ NEO zmanjšali ogljični odtis za 50 % v primerjavi z običajnimi izdelki podjetja iz delcev.
7. Teijin in Kumagai Group razvijata ognjeodporne kompozitne materiale iz ogljikovih vlaken za gradnjo
13. julija 2023 je Teijin Limited objavil svoje sodelovanje s Kumagai Group Co., Ltd. pri razvoju integriranih materialov z visoko vsebnostjo vlaken, ojačenih z vlakni, za ognjevarne zgradbe. Teijin ima visoko zmogljiv material, ojačan z vlakni, imenovan "LIVELY WOODⓇ", ki je integriran material, ojačan z uporabo obstoječih materialov iz ogljikovih vlaken. S povečanjem togosti in trdnosti z ojačitvijo iz ogljikovih vlaken integrirani material prispeva k razširitvi uporabe lesenih konstrukcij. Posebnost "LIVELY WOODⓇ" je vključitev plastike, ojačane z ogljikovimi vlakni (CFRP) med integrirane materiale, kar omogoča lahek, izolacijski leseni kompozitni material z visoko togostjo in trdnostjo. Ko se uporablja kot tramovi, olajša gradnjo lesenih zgradb z velikim razponom. Poleg tega, čeprav ima Japonska obilo virov cedre, je njihova nizka trdnost omejila njihovo uporabo kot gradbenega materiala. Vendar ojačitev s CFRP to situacijo učinkovito izboljša. Po drugi strani pa "LIVELY WOODⓇ" nima požarne odpornosti in ga ni mogoče uporabiti v lesenih objektih, ki zahtevajo požarno odpornost.
Skupina Kumagai predstavlja "Okolju prijazen λ-WOODⅡ", ognjeodporno tehnologijo lesenih komponent, ki zagotavlja požarno odpornost z dodajanjem ognjeodporne izolacijske (prekrivne) plasti okoli materiala jedra. Ta tehnologija omogoča uporabo lesa v ognjevarnih konstrukcijah. Z združitvijo Teijinovega "LIVELY WOODⓇ" z "Eco-friendly λ-WOODⅡ" skupine Kumagai želijo razviti nove visoko zmogljive integrirane materiale, ojačane z vlakni, za ognjeodporne zgradbe, ki kompenzirajo lastnosti delovanja drug drugega.
8. Japonsko podjetje razvija slikovno tehnologijo vizualizacije kompozitnih materialov iz ogljikovih vlaken
26. septembra 2023 je Konica Minolta s sedežem v mestu Chiyoda-ku v Tokiu na Japonskem na svoji uradni spletni strani objavila, da je njena naprava za slikanje z nizkimi motnjami X-ray Talbot »XtraLINQ Talbot®« prejela nagrado »Izdelek/tehnologija«. Award" by SAMPE Japan, a renowned industry association related to advanced materials technology.
Kot vrhunska naprava za rentgensko slikanje, ki uporablja nizko motnjo Talbot, ki jo je razvila Konica Minolta, lahko ta naprava v kratkem času izlušči stanje notranjih vlaken plastike, ojačane z ogljikovimi vlakni (CFRP), na velikem območju in z visoko natančnost, brez povzročanja škode. Še posebej se odlikuje pri pridobivanju informacij o lokalni vsebnosti vlaken, razpršenosti vlaken in orientaciji vlaken znotraj CFRP, zlasti v CFRP z diskontinuiranimi vlakni in naključnimi orientacijami. Te značilnosti so tesno povezane s fizikalno-kemijskimi lastnostmi kompozitnih materialov. Poleg tega ta naprava omogoča predvidevanje morebitnega obnašanja pri okvarah CFRP, kar pomembno prispeva k raziskavam CFRP.
9. Toray Industries z Japonske doseže preboj v tehnologiji T1200 ultra-visoke trdnosti ogljikovih vlaken
29. oktobra 2023 je Toray Industries, Inc. napovedal razvoj TORAYCA™ T1200, karbonskih vlaken ultra visoke trdnosti z natezno trdnostjo 8,0 GPa, nateznim modulom 315 GPa in raztezek zloma 2,5 %. Ta ogljikova vlakna se ponašajo z najvišjo natezno trdnostjo na svetu in najdejo uporabo na različnih področjih, od izdelkov za šport in prosti čas do letal.
Da bi presegli mejo trdnosti ogljikovih vlaken, se je Toray Industries osredotočil na izboljšanje svoje lastniške tehnologije strukturnega nadzora v nanometrskem merilu, da bi oblikoval in dosegel zelo trdno notranjo strukturo. Z uporabo te tehnologije je Toray Industries uspešno razvil TORAYCA™ T1200 z natezno trdnostjo 8,0 GPa, s čimer je TORAYCA™ T1100 presegel za več kot 10 % (T1100 ima natezno trdnost 7,0 GPa). Ta izdelek je bil razvit v tovarni Toray v Ehimeju na Japonskem.
10. Teijin iz Japonske razvija ogljikova vlakna na biološki osnovi
21. decembra 2023 je japonsko podjetje Teijin Corporation na svoji uradni spletni strani objavilo, da je začelo s proizvodnjo in prodajo ogljikovih vlaken z uporabo okolju prijaznih surovin (akrilonitril na biološki osnovi, AN), da bi aktivno prispevalo k zmanjševanju emisij toplogrednih plinov. . Teijin bo za proizvodnjo in prodajo ogljikovih vlaken Tenax™ z uporabo okolju prijaznih surovin uporabil metodo ravnotežja kakovosti, ki temelji na mednarodno priznanem certificiranju trajnostnih izdelkov.
Prekurzorsko vlakno PAN je izdelano iz trajnostnega akrilonitrila (AN), pridobljenega iz bioloških proizvodov ali odpadkov in ostankov iz recikliranja, proizvedeno pa je po metodi ravnovesja kakovosti. S to metodo je mogoče material sledljivo validirati v kompleksni vrednostni verigi, na primer, ko se surovine, pridobljene iz biomase, zmešajo s surovinami, pridobljenimi iz nafte, da se proizvede izdelek.
29. junija pred to objavo je uradna spletna stran Teijin Limited objavila, da so ogljikova vlakna Tenax™ in predhodna vlakna iz poliakrilonitrila (PAN), proizvedena v njihovi tovarni v Mišimi, Shizuoka na Japonskem, pridobila certifikat ISCC PLUS (International Sustainability and Carbon Certification). , ki je mednarodni sistem trajnostnega razvoja in ogljičnega certificiranja.