BASF na paryskich targach kompozytowych

W ofercie koncernu BASF znajdują się liczne rozwiązania stosowane są w prężnie rozwijającej się branży kompozytów - można tu wymienić między innymi poliuretany, żywice epoksydowe oraz tworzywa termoplastyczne. Swoje najnowsze pomysły w tym zakresie przedstawiciele firmy zaprezentują w dn. 11-13 marca br. podczas targów JEC Composites Show w Paryżu, jednej z największych światowych imprez w branży materiałów specjalistycznych.

Jednym z rozwiązań przeznaczonych dla branży samochodowej jest samonośne siedzisko tylnej kanapy w BMW i3, które wyprodukowane zostało przy użyciu systemu poliuretanowego Elastolit firmy BASF przez dostawcę produktów dla branży samochodowej, firmę F.S. Fehrer Automotive, laureata jednej z nagród SPE 2013 w kategorii "wnętrze samochodowe". To tutaj po raz pierwszy w samochodzie produkcyjnym wykorzystano materiały z włókien węglowych w połączeniu z poliuretanową matrycą.

Elastolit firmy BASF posiada bardzo szerokie okno przetwarzania, charakteryzuje się również wysoką wytrzymałością na zmęczenie i tolerancją na uszkodzenia. Dzięki specjalnym właściwościom materiału, istotny element konstrukcyjny przy grubości zaledwie 1,4 mm spełnia rygorystyczne wymagania firmy BMW dotyczące bezpieczeństwa.

Producent maszyn Mahr Metering Systems wspólnie z BASF opracował rozwiązanie materiałowe oraz systemowe dla technologii T-RTM (termoplastycznego prasowania i tłoczenia żywicy). Podczas Targów JEC firma Mahr zaprezentuje prototyp samoczyszczącej głowicy mieszającej stanowiącej element maszyny koncepcyjnej, która ma być wykorzystywana do przetwarzania reaktywnego poliamidu w ramach niedrogiej technologii niskociśnieniowej T-RTM. Celem jest opracowanie solidnego i automatycznego systemu z krótkimi cyklami pracy, który będzie odpowiedni dla procesu produkcji na masową skalę.

Jednocześnie firma BASF optymalizuje swoje pierwsze systemy reaktywnych poliamidów, które mają zapewnić ekonomiczne i szybkie cykle produkcyjne. Są to dwuskładnikowe systemy na bazie kaprolaktamu. Cechą szczególną tych systemów jest ich niska lepkość i długie ścieżki przepływu w porównaniu do innych żywic reaktywnych, dzięki czemu są one szczególnie odpowiednie dla niskociśnieniowej technologii RTM.

Obie firmy chcą wprowadzić na rynek anionową polimeryzację poliamidu 6, co w przyszłości ma umożliwić zwiększenie skali produkcji elementów konstrukcyjnych z termoplastycznych kompozytów.

Innym rozwiązaniem, które zaprezentowane zostanie w Paryżu, jest model pokazowy dla branży szkutniczej. Zastosowanie techniki infuzji próżniowej (VARI) w produkcji elementów z kompozytów termoplastycznych w systemie reaktywnych tworzyw termoplastycznych zostało pokazane na przykładzie kajaka, stworzonego przez BASF wspólnie z monachijskim projektantem przemysłowym, Janem Haluszka. Przy długości ponad 2,6 m łódka pokazowa jest do tej pory jednym z największych elementów wykonanych z poliamidu reaktywnego metodą infuzji próżniowej. Przy użyciu podciśnienia o wartości 0,9 bar możliwe było wypełnienie elementu dwuskładnikowym systemem o niskiej lepkości w ciągu zaledwie 60 sekund. Analiza wykonalności wykazała, że technika infuzji próżniowej rzeczywiście może być rozwiązaniem przy produkcji dużych kompozytów termoplastycznych w systemie reaktywnych poliamidów.

Zaprezentowany zostanie również pierwszy wzmacniany włóknem kompozytowy prototyp Volkswagena wyprodukowany przy użyciu systemu reaktywnych poliamidów firmy BASF w technologii wysokociśnieniowej RTM. Jest to zbrojenie słupka B, dzięki któremu element jest o 36 procent lżejszy w porównaniu do metalowego odpowiednika produkowanego obecnie.

Na targach JEC firma BASF przedstawi również dwa nowe materiały, które mogą być wykorzystywane w procesie produkcji komponentów dla branży energetyki wiatrowej. Elementy rdzenia łopaty wirnikowej mogą być wytwarzane przy użyciu technologii nawijania włókien ciągłych. Baxxodur System 6100 firmy BASF oferuje nowy system epoksydowy odpowiadający specjalnym wymaganiom tej technologii. System posiada doskonałe właściwości impregnacyjne i charakteryzuje się długim czasem wiązania, co umożliwia produkcję większych elementów. Technologia nawijania włókien ciągłych upraszcza czasochłonny proces wytwarzania łopat wirnikowych i pozwala obniżyć koszty produkcji.

Do bezpiecznego umocowania rdzenia łopaty wirnikowej w piaście turbiny wiatrowej wykorzystać można element wzmocniony włóknem wykonany z poliuretanowej żywicy Elastocoat C6226-100 w technologii pultruzji. BASF wspólnie z partnerem technologicznym Fiberline Composites A/S z Danii opracował tę żywicę na potrzeby produkcji prętów metodą pultruzji przeznaczonych do zabezpieczenia mocowania nasad łopat wirnikowych do gondoli. Proces pultruzji pozwala na lepsze rozłożenie włókien oraz integrację z metalową panewką, co zapewnia wysoką jakość i stabilność produktu. Ponadto proces wytwórczy pozbawiony jest kilku etapów, co znacząco skraca czas produkcji i obniża koszty materiałowe. Na wystawie będzie można obejrzeć zarówno element wytworzony z materiału Elastocoat w procesie pultruzji, jak również 12-centymetrową obręcz rdzenia wytworzoną z wzmocnionego włóknem szklanym tworzywa Baxxodur.

BASF zaprezentuje także przekrój łopaty wirnikowej, który będzie stanowił wizualizację oferty produktowej firmy dla branży energetyki wiatrowej - od systemu żywic epoksydowych Baxxodur, poprzez pianki strukturalne Kerdyn PET oraz żelkoty Relest aż po półstrukturalny klej poliuretanowy Elastan. Ponieważ pianka PET zapewnia stabilność przy obciążeniach dynamicznych oraz statycznych, wykorzystywana jest do wypełnienia wnętrza łopat wirnikowych. Kerdyn to materiał certyfikowany przez towarzystwo Germanisher Lloyd, dostępny jest w gęstościach: 80, 100 i 115 kg/m sześc. Poza przemysłem energetyki wiatrowej, pianka PET wykorzystywana jest również w transporcie, budownictwie oraz przemyśle morskim.

Obok przekroju łopaty wirnika, firma przedstawi również dźwigar łopaty wykonany z włókien węglowych wtopionych w materiał Baxxodur. Dzięki dużej wytrzymałości i odporności dźwigary te coraz częściej wykorzystywane są przy produkcji dużych łopat wirnikowych. W czasie procesu infuzji, system Baxxodur zapewnia szybką i kompletną impregnację warstwy włókien węglowych.
Prezentowana gama produktów BASF obejmuje różne systemy żywic epoksydowych i utwardzaczy. Oferta odpowiada trendom zmierzającym w kierunku produkcji coraz większych elementów oraz większej ilości procesów produkcyjnych. Stosowanie przez przetwórców tzw. utwardzaczy utajonych znacznie wydłuża czas przetwarzania jednocześnie skracając czas produkcji do 30 procent.