METEOR-project bestudeert optimalisatie van thermoplastische prepreg-productie

Na drie jaar onderzoek en tests en een budget van € 6,5 miljoen, het wetenschappelijke team van het onderzoeksinstituut IRT Saint Exupéry (Toulouse, Frankrijk) en leden van het METEOR-project (compEtitive ThErmOpplastic pRpreg) hebben een studie afgerond voor de geoptimaliseerde productie van hoogwaardige thermoplastische prepregs met veelbelovende resultaten.

Het METEOR-project is ontstaan ​​uit de wens van lucht- en ruimtevaartgroep GIFAS (Groupement des Industries Françaises Aéronautiques et Spatiales, Parijs Frankrijk) om de kwaliteit en productiekosten te optimaliseren van hoogwaardige composieten van concurrerende thermoplastische halffabrikaten die voor 100% afkomstig zijn van de Franse toeleveringsketen en kan worden geconsolideerd door out-of-autoclave (OOA) processen.

Op basis hiervan was het de missie van METEOR om alle stappen van de waardeketen te identificeren, ontwikkelen en optimaliseren - en zo de kosten en energie van prepreg-productie te verminderen - leidend tot koolstofvezelversterkte thermoplasten (CFRTP) voor toepassingen op luchtvaartstructuren op industriële schaal , naar verluidt een onderontwikkelde ruimte. Stadia van het project omvatten de synthese en micronisatie van polyetherketonketon (PEKK), het impregneren van verschillende vezelversterkingen en draperen en consolideren van OOA, om er maar een paar te noemen.

Volgens METEOR geven veelbelovende resultaten aan dat de overgang naar industriële schaal binnenkort mogelijk zal zijn. Vanaf hier zal IRT Saint Exupéry zijn expertise blijven bijdragen in een tweede fase, waarvoor nieuwe tests nodig zijn om het begrip en de controle van de productie CFRTP-prepregs verder te verfijnen.

Het uitgevoerde werk was gebaseerd op specificaties van Airbus (Toulouse, Frankrijk) en uitwisselingen tussen alle projectleden. Arkema (Colombes, Frankrijk) was bijvoorbeeld in staat om verschillende technologische barrières weg te nemen om optimaliseren van de syntheseprocessen van de PEKK-hars, waardoor het wetenschappelijke team de vooruitzichten voor technische ontwikkeling op industriële schaal kan benadrukken. SDTech (Alès, Frankrijk) identificeerde en beheerste de micronisatie van de grondstof en leverde geoptimaliseerde poeders voor de impregnatieprocessen.

Evenzo hebben de gezamenlijke uitwisselingen tussen IRT Saint Exupéry, Hexcel Composites (Stamford, Conn., VS), Chomarat (Le Cheylard, Frankrijk) en Porcher Industries (Erbach, Duitsland) het begrip van wat er gebeurt tijdens het impregneren en consolideren van vezels verder vergroot. en bijgevolg over het optimaliseren van de morfologie van de prepregs die nodig zijn voor de realisatie van composieten. Hutchinson (Parijs, Frankrijk) begeleidde ook alle testcampagnes door onder meer de karakterisering van de geproduceerde composieten uit te voeren, om de elementen te leveren die nodig zijn voor hun begrip en optimalisatie.

Ten slotte zijn er twee scripties uitgevoerd met het onderzoeksinstituut ICA en CNRT Matériaux (Caen, Frankrijk). Het doel van de scripties was om het begrip van bepaalde fasen van de vervaardiging van prepregs te verfijnen:

• "Studie van de impregnatie van wieken door een waterige thermoplastische polymeersuspensie. Toepassing op de ontwikkeling van prepreg-linten” (CNRT Matériaux).
• “Modelvorming van de smelt-/impregnatiefase. Toepassing op een proefimpregnatielijn” (ICA).

Na consolidatie van de oven en een prestatieniveau dat voldoet aan de technische vereisten van de luchtvaartsector, is gemeld dat het METEOR-project grotendeels de uitdaging aangaat die door GIFAS is gelanceerd.