Baru-baru ini, Badan Inovasi Advanced Composites Amerika (IACMI) mengumumkan bahwa fase pertama proyek, yang dipimpin oleh DuPont, Fibrtec dan Purdue University, telah mengembangkan proses produksi komposit termoplastik baru berserat berkelanjutan, kain. Kemampuannya meningkat secara signifikan dibandingkan dengan kain konvensional. Ini sangat penting untuk tahap kedua penelitian, yang dapat secara efektif mengurangi biaya produksi struktur komposit serat karbon, membuatnya lebih cocok untuk produksi massal di bidang otomotif, aerospace dan lainnya.
Tujuan dari proyek ini adalah untuk mengurangi biaya pembuatan komposit serat karbon yang diperkuat serat karbon dengan menggunakan prepregs serat karbon / polimer penarikan relatif murah dan proses pembentukan bentuk bersih seperti penempatan serat otomatis. Poin-poin utama dari terobosan proses baru ini meliputi tiga aspek: Pertama, tow berlapis fleksibel yang dikembangkan oleh Fibrtec, FibrflexTM, yang merupakan komposit serat karbon / poliamida yang terimpregnasi sebagian. The tow bahan, yaitu serat karbon tidak sepenuhnya dibasahi oleh poliamida, sehingga bahan derek yang lebih lembut dari poliamida sepenuhnya diresapi; yang kedua adalah teknologi Rapid Fabric Forming (RFF) dari DuPont dan resin poliamida milik DuPont. Proses RFF memungkinkan produksi kain cepat-cepat dengan arah yang berbeda dari derek, tanpa perlu mengangkat derek selama pemrosesan; yang ketiga adalah dukungan Purdue University dalam pemodelan dan karakterisasi, percobaan terkait, pemodelan dan hasil simulasi menunjukkan bahwa ini Kombinasi proses pencetakan baru dan teknologi bahan adalah metode potensial untuk memproduksi serat termoplastik yang diperkuat serat biaya rendah berkelanjutan. Dibandingkan dengan metode tradisional, teknologi baru yang dikembangkan oleh proyek ini diharapkan dapat mengurangi limbah bahan serat karbon hingga 30%.
Saat ini ada dua proses pemantapan polimer termoplastik diperkuat serat utama, tetapi karena cacat yang jelas, itu telah membatasi penggunaannya dalam industri otomotif dan kedirgantaraan. Salah satu metode adalah menenun kain dari serat karbon kering, melapisi kain dengan film resin termoplastik, dan kemudian memanaskan dan memadatkannya menjadi komposit. Metode ini lambat, dan serat karbon mudah rusak selama proses penenunan untuk menghasilkan bundel serat pendek konduktif, sehingga perlu untuk memastikan isolasi listrik antara mesin rajut dan peralatan terkait. Proses arus utama kedua melibatkan peresapan serat karbon yang diresapi dan perataan dengan resin termoplastik untuk membuat pita komposit kosong yang dikeringkan sepenuhnya yang kemudian dianyam atau ditempatkan dan diposisikan untuk membentuk kain yang kemudian disembuhkan dengan cepat ke dalam bagian komposit akhir. Masalah utama dengan metode ini adalah perlakuan strip komposit searah, yang kaku dan rapuh sehingga pecah pada suhu kamar dan lengkung ke radius ketat, menghasilkan proses manufaktur yang lambat dan mahal dari strip ke kain.
Pada fase kedua dari proyek, komposit serat karbon lanjutan akan dikembangkan lebih lanjut untuk mempelajari lebih lanjut bentuk prepregs serat karbon termoplastik baru ini, dan untuk memverifikasi apakah bahan-bahan ini cocok untuk produksi massal, termasuk mengurangi biaya produksi dan meningkatkan kebebasan desain. . Memenuhi persyaratan kinerja khusus, dll. Selain itu, sebagai salah satu proyek paling awal yang dilaksanakan oleh IACMI, proyek ini juga menjadi model untuk mempercepat inovasi melalui kolaborasi publik-swasta.
