Drukuj

Nowy kompozyt tworzywowo - metalowy New composite material: plastics and metal

Nowy kompozyt tworzywowo - metalowy
Kompozyt polimerów z metalem stworzony przez badaczy z Instytutu Fraunhofera pozwala na ciągłe monitorowanie obciążeń, jakim poddawane są wykonane z niego części, ułatwiając wykrywanie potencjalnych awarii zanim się wydarzą.

Elementy wykonane z tworzyw sztucznych i kompozytów są w pewnych zastosowaniach, takich jak łopaty turbin wiatrowych czy skrzydła samolotów, poddawane bardzo wysokim obciążeniom. O ile metal poddany nadmiernym naprężeniom wygina się, o tyle w przypadku kompozytów awaria zazwyczaj ma dość destruktywną formę, stąd konieczność stosowania czujników monitorujących naprężenia, jakim poddawane są elementy. Jednak czujniki te muszą zostać wbudowane w element lub przyklejone na jego powierzchni, i monitorują obciążenia tylko na małym obszarze, aby monitorować większy fragment elementu konieczne jest połączenie wielu czujników w jednej sieci.

Nowy kompozyt tworzywowo - metalowy


Teraz jednak naukowcy z niemieckiego Instytutu Fraunhofera stworzyli nową metodę wykonywania materiałów kompozytowych z właściwościami pozwalającymi na bezpośrednie monitorowanie obciążeń wykonanych z nich elementów. Mogą zostać one zintegrowane bezpośrednio z elementami z tworzywa sztucznego podczas ich produkcji.

Nowy materiał to mieszanka tworzywa sztucznego i metalu, w proporcjach zależnych od docelowego wykorzystania - do 90 proc. metalu wagowo. W zależności od obciążeń, którym poddawany jest kompozyt podczas pracy zmienia się jego oporność elektryczna, więc przez podłączenie przewodów do wykonanego z nowego materiału elementu możliwe jest ciągłe monitorowanie sił, jakie na niego działają.

Nowa technika umożliwia mieszanie metalu z szeroką gamą tworzyw sztucznych, takich jak polipropylen czy poliamidy, a powstały kompozyt może być przetwarzany w tradycyjnych urządzeniach do obróbki tworzyw sztucznych, na przykład wytłaczarkach czy wtryskarkach. Kompozyt może być również laminowany na dużych powierzchniach jako coś w rodzaju maty - w przyszłości naukowcy chcą natryskiwać materiał jako płyn na powierzchnie poddawanych obciążeniom elementów (takich jak skrzydła).
Niemieccy naukowcy zademonstrowali już działanie nowej metody, a teraz szukają potencjalnych partnerów przemysłowych do wprowadzenia jej do praktycznego zastosowania.

Czytaj więcej: Innowacje 248 Polimery 92