AeroLas richt zich op de industrialisatie van koolstofvezelgaren

AeroLas GmbH (München, Duitsland) heeft een spinproces ontwikkeld waarmee discontinue filamenten van koolstofvezel kunnen worden gecombineerd met een thermoplastische vezel om een ​​garenmateriaal te creëren dat potentieel kan worden toegepast in additive manufacturing, 3D-printing en andere fabricageprocessen van composieten.

De technologie van AeroLas is een afgeleide van het traditionele spinnen, waarbij gebruik wordt gemaakt van een ringspinner (zie foto). Michael Muth, uitvoerend directeur bij AeroLas, merkt op dat deze ringspinner, die gebruikt werd om 80 procent van het wereldwijde garen te spinnen, niet compatibel is met koolstofvezelfilamenten. De "reiziger" van de ring, die filamenten naar een spoel (politieagent) in het midden van de ring leidt, is te scherp en zorgt ervoor dat koolstofvezelfilamenten breken.

Om dit probleem aan te pakken, wendde AeroLas zich tot luchtdragende technologie, die het bedrijf gedurende tientallen jaren heeft ontwikkeld voor honderden industriële toepassingen. Een luchtlager, zoals de naam al aangeeft, vervangt traditionele metalen lagers door perslucht om een ​​opening te creëren tussen twee wrijvingsoppervlakken.

Met behulp van deze technologie heeft AeroLas de draaiende ring opnieuw bedacht om een ​​ring-in-een-ring-ontwerp te creëren, waarbij lucht onder druk in de opening tussen de twee wordt gevoerd om rotatie te vergemakkelijken. Dit ontwerp maakt een traditionele reiziger overbodig en stelt AeroLas in staat om over te schakelen naar een gebogen, ronde reiziger die de koolstofvezelfilamenten niet breekt (zie foto en video).

Muth zegt dat het bedrijf de afgelopen maanden heeft gewerkt met koolstofvezels van verschillende lengtes, gecombineerd met thermoplastische vezels, om de optimale vezellengte van het spinproces te bepalen. Voorlopige resultaten, zegt hij, geven aan dat de ideale lengte van het koolstofvezelfilament ongeveer 80 millimeter is. Het bedrijf creëerde een prototypegaren dat gehakte koolstofvezel combineerde met polyamide 6 (PA6) en bood monsters aan voor evaluatie door additievenfabrikanten. De voorlopige feedback, zegt Muth, was positief. Verder nam AeroLas zijn materiaal mee naar de JEC World 2019-show in Parijs (12-14 maart) en kreeg daar ook veel belangstelling van materiaalleveranciers en OEM's.

Muth zegt dat het proces technische vezels kan combineren met elke thermoplastische vezel, maar het grootste deel van het werk van het bedrijf tot nu toe was met koolstofvezel. AeroLas ziet met name het spinproces als een ideaal doelwit voor gerecyclede koolstofvezels. Muth merkt op dat de meeste gerecyclede koolstofvezels worden omgezet in een niet-geweven formaat dat, hoewel nuttig, geen gebruik maakt van de mechanische eigenschappen die in de vezel beschikbaar zijn.

"Airbus en Boeing hebben veel schroot en ze hebben een oplossing nodig om het in een bruikbaar product te brengen", zegt Muth. "Eigenlijk noemen we het liever upcycling, omdat ons proces de waarde van koolstofvezel behoudt door het in dezelfde richting te houden." Muth merkt ook op dat het garen flexibel is en dat de kleine buigradius het ideaal maakt voor 3D-printen.

De volgende stap voor AeroLas, zegt Muth, is de industrialisatie en commercialisering van de spintechnologie. Omdat het spinnen van garen buiten de kernactiviteiten van AeroLas valt, is het doel om een ​​nieuwe bedrijfsentiteit te vormen, ingenieurs in dienst te nemen en een spinmachine op productieschaal te bouwen. Dat vereist echter aanzienlijke investeringen, die Muth en zijn team momenteel zoeken bij geïnteresseerde investeerders.

Ga voor meer informatie naar www.aerolas.de/en/main/textile_technology.htm of e-mail [email protected].