AVK maakt winnaars van 2020 Innovation Awards bekend

AVK (Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe e.V., Frankfurt, Duitsland), de Duitse Federatie van Reinforced Plastics die de belangen van fabrikanten en verwerkers vertegenwoordigt, zowel in Duitsland als op Europees niveau, heeft op 7 november virtueel de winnaars van de Innovation Awards 2020 bekendgemaakt. De awards, die zijn vastgesteld door een deskundige jury, erkennen en eren duurzame composietinnovaties in drie categorieën:innovatieve producten/toepassingen, innovatieve processen en onderzoek en wetenschap.

“We waren verheugd om in 2020 weer zoveel sterke inzendingen te mogen ontvangen. Veel aspecten van het proces waren dit jaar natuurlijk anders. De prijsuitreiking vond voor het eerst plaats als een internetevenement. Het is echter duidelijk dat iedereen overal het beste van de situatie maakt. De positieve trends op het gebied van vezelversterkte kunststoffen zetten zich nog steeds voort. We verwachten dat deze belangrijke materialen de komende jaren centraal zullen staan ​​in veel innovaties”, zegt Gerhard Lettl, voorzitter van de jury.

Categorie "Innovatieve producten/toepassingen"

Direct gekoelde elektromotor met geïntegreerde lichtgewicht behuizing gemaakt van vezelversterkte polymeren - DEmiL.

De eerste plaats gaat naar het Fraunhofer Institute for Chemical Technology (ICT, Pfinztal, Duitsland) in samenwerking met het Karlsruhe Institute of Technology (Karlsruhe, Duitsland) en Sumitomo Bakelite Co., Ltd. (Japan). Deze krachtige elektromotor zou bewijzen dat vezelversterkte kunststoffen kunnen worden gebruikt om kleinere en lichtere constructies te produceren dan standaard metalen ontwerpen. De motor haalt een continu vermogen van 58 kilowatt (kW) bij een gewicht van 10,5 kilogram. Volgens AWK zet de vermogensdichtheid van 5,5 kilowatt per kilogram een ​​nieuwe standaard voor elektromotoren die in grote series kunnen worden geproduceerd. In de behuizing is een koelsysteem geïntegreerd, dat de door de motor gegenereerde warmte direct bij de bron afvoert en het mogelijk maakt om composieten toe te passen in de constructie.

Intrinsiek herverwerkbare, herstelbare en recyclebare (3R) thermohardende composieten voor meer concurrerende en duurzame industrieën.

De tweede plaats werd toegekend aan Cidetec (Donostia-San Sebastián, Spanje). Volgens Cidetec gebruiken deze dynamische en covalente bindingen om een ​​nieuwe generatie thermohardende composieten te creëren waarvan wordt beweerd dat ze, naast de bekende prestatiekenmerken, andere eigenschappen hebben die nog nooit eerder in deze vorm zijn gezien. Verder zegt Cidetec dat de materialen gemakkelijk kunnen worden gereconditioneerd, gerecycled of gerepareerd.

Vuurvaste composiet metalen hybride structuur - LEO brandwerende sandwich met geïntegreerde Hyconnect staal-glas hybride connector.

De derde plaats werd toegekend aan Saertex GmbH &Co. KG ((Saerbeck, Duitsland) en Hyconnect GmbH (Hamburg, Duitsland). Volgens AVK is dit een 3D-versterkte composiet sandwichstructuur, waarin brandwerende lagen kunnen worden aangebracht om te isoleren en koel in geval van brand. Tijdens vacuüminfusie kunnen standaard epoxyharsen worden gebruikt om een ​​hybride glas-metaalstructuur te integreren waaraan traditionele metalen componenten door middel van lassen kunnen worden bevestigd, waardoor in een vroeg stadium van het proces een vuurvaste verbinding ontstaat. bekleding vormt een isolerende laag bij brand en beschermt tevens het sandwichdeel en de hybride verbinding. In tegenstelling tot traditionele metaalcomposieten kan dit product tot 55% gewicht besparen.

Categorie "Innovatieve processen"

Gerobotiseerd spuitgieten (ROBIN) proces.

De eerste plaats in de categorie "Innovative Processes" werd toegekend aan ROBIN en het Institute for Lightweight Engineering and Polymer Technology van de TU Dresden (Duitsland). Met behulp van koolstofvezel in een composiet C-frame spuitgietmachine konden de ontwikkelaars een machine bouwen die minder dan 140 kilogram weegt. Hierdoor kan de machine bijvoorbeeld aan een robot worden bevestigd en vrij in een ruimte worden bewogen. Het verbeteren van de mobiliteit van fabriekstechnologie zorgt voor meer flexibiliteit in het spuitgietproces voor de productie van hybride componenten, terwijl het tegelijkertijd mogelijk wordt om lichtgewicht producten te vervaardigen op een manier die hulpbronnen bespaart.

Omega stringer van de rol.

Dit nieuwe productieproces, ontwikkeld door de winnaar van de tweede plaats, het Duitse lucht- en ruimtevaartcentrum (DLR, Keulen, Duitsland), maakt het mogelijk om omega-vormige verstijvingselementen te produceren uit koolstofvezel epoxyhars prepregs. Het stelt fabrikanten in staat om stringers efficiënt te produceren tegen lage kosten en in grote hoeveelheden, terwijl ook middelen worden bespaard. De procesketen als geheel combineert geautomatiseerde vezelplaatsing (AFP)-technologie, enkelzijdige membraanvorming - ook bekend als warmvormen - en autoclaafuitharding. Het gelijktijdig vormen van doorsneden met positieve en negatieve krommingen wordt als een uniek proceskenmerk beschouwd.

Hybride spuitgietwerk:fabricage van intrinsieke CFRP-aluminium composietstructuren in aluminium hogedrukspuitgietwerk.

De derde plaats werd toegekend aan dit proces, ontwikkeld door de onderzoeksinstituten Faserinstitut Bremen (FIBRE) en Fraunhofer IFAM (Bremen, Duitsland). Dit nieuwe proces biedt volgens beide instituten een techniek om aluminiumlegeringen en koolstofvezelversterkte kunststoffen met elkaar te verbinden door de thermoplastische laag te smelten. De thermoplastische laag creëert tegelijkertijd een elektrochemische scheiding tussen de koolstofvezel en de aluminiumlegering, waardoor contactcorrosie wordt voorkomen en sterkte wordt bereikt op het grensvlak van het materiaal. Het proces bespaart hulpbronnen en kan worden gebruikt in serieproductie. Vanwege het potentieel in lichtgewicht constructie, kan het CO₂ . verminderen emissies van voertuigen.

Categorie "Onderzoek en wetenschap"

Nieuwe hittebestendige UP-harsen en verharders.

In de categorie "Onderzoek en wetenschap" werd de eerste plaats toegekend aan de Münster University of Applied Sciences (Münster, Duitsland). De UP-hars bereikt een hittevervormingstemperatuur (HDT) van bijna 250°C; de hoogste eerder gemeten HDT ligt rond de 180°C. De fotochemische en thermische reactiviteit is beduidend hoger dan die van vergelijkbare hittebestendige vinylesters en urethanen, stelt de universiteit. Verder zijn de verstevigingsmiddelen gebaseerd op styreen-maleïnezuuranhydride-copolymeren en verhogen ze de viscositeit van de hars bij temperaturen tussen 100-160°C. Tegelijkertijd verhogen ze de reactiviteit en verbeteren ze de oppervlaktekwaliteit van het laminaat.

Wetenschappelijke principes voor de industriële toepassing van het thermoplastische hars transfer molding (T-RTM) proces.

Fraunhofer ICT kreeg bovendien de tweede plaats voor zijn innovatieve proces, dat de negatieve effecten van vocht in T-RTM evalueert. Het proces compenseert voor water om de eerdere reactiesnelheid te herstellen met bijna identieke polymeereigenschappen. Met een nieuw ontwikkeld simulatiemodel kan het proces gericht gestuurd worden door de proceskinetiek te modelleren. Dit leidt tot een zeer efficiënt proces en maakt het mogelijk om T-RTM-componenten in serieproductieomgevingen te vervaardigen.

Materiaal- en energie-efficiënte productie van turbinesteunen door de integratieve combinatie van thermohardende vezelversterkte materialen.

De derde plaats werd toegekend aan het Institute of Polymer Technology van de Universiteit van Erlangen (Duitsland) voor zijn project. Het "Duro-IMF-proces", zoals het wordt genoemd, dat werd ontwikkeld in de loop van het onderzoeksproject, maakt het mogelijk om complexe thermohardende vezelcomposietcomponenten efficiënt te vervaardigen door middel van thermohardend spuitgieten. Het proces combineert continue vezelversterkte prepregs en korte vezelversterkte vormmaterialen in het one-shot-principe. Door de materiaalmodificatie en intelligente procescontroles op elkaar af te stemmen, reageren de harssystemen van de materialen onomkeerbaar met elkaar tijdens het uitharden in de mal, wat resulteert in een hybride component met een hoge hechtsterkte, een laag gewicht en een hoge temperatuurbestendigheid, evenals een vermindering van energieverbruik en cyclustijd van meer dan 50%.

Behalve dat ze virtueel worden uitgereikt op 12 november, zullen veel van de innovaties van de prijswinnaars dit jaar opnieuw worden gepresenteerd in de AVK Innovation Award-brochure, die hier online beschikbaar zal zijn.