По-малко често е повече
Подсилените с влакна материали увеличават ефективността на ресурсите
Сряда, 21 септември 2016 г., 18:00 ч.
Леките конструкции осигуряват 19–26 октомври 2016 г. една от най-важните теми на търговския панаир К-Дюселдорф, който ще се проведе в Фокусът все повече се насочва към материалите, направени от композитни пластмасови стъклени влакна.
Икономиите, които могат да бъдат постигнати чрез леко производство, главно поради намаляването на разхода на гориво в космическата индустрия, отдавна са известни на инженерите по разработка и производство. Използването на въглерод, по-конкретно на армирани с въглеродни влакна пластмаси (CFK), става все по-често. Икономиите, постигнати от производството от леки материали, са достатъчно високи, за да направят високите производствени разходи на материалите достъпни. Доскоро обаче лекото производство оставаше пазарна ниша, тъй като самолетите не се произвеждат масово. През последните няколко години всичко това се промени. В индустрията все повече се говори за леко производство, главно поради нуждите на автомобилната индустрия, която произвежда в големи количества и последователно.
Днес автомобилната индустрия е водещ потребител на леки конструкции, не на последно място благодарение на външни влияния. Като част от политиката на ЕС в областта на климата, автомобилната индустрия също носи отговорност за намаляване на емисиите от превозните средства. Съответният регламент на ЕС предвижда поетапно намаляване на емисиите на CO2 до 2030 г. През 2020 г. емисиите на CO2 трябва да бъдат намалени до средно под 95 грама на километър. Неспазването му ще доведе до строги наказания.
В допълнение към подобренията на двигателя и аеродинамиката, целта може да бъде постигната и чрез намаляване на телесното тегло. „Потенциалът за икономии от лекото производство е огромен. За модерното превозно средство масата е отговорна за 22 процента от разхода на гориво, каза Матиас Граф, ръководител на технологията за композитни материали и развитие на бизнеса в инженерната компания Dieffenbacher. - Законите на аеродинамиката са известни отдавна, така че потенциалът за развитие в тази област вече е ограничен. Лекото производство обаче едва сега започна. " От 2010 г. обаче сме изминали дълъг път и в тази област, което позволява, например, да имаме напълно автоматизиран производствен процес за пластмаси, подсилени с въглеродни влакна, което е в основата на серийното производство.
Целите на ЕС за намаляване на емисиите дадоха силен тласък на използването на леки материали в автомобилната индустрия. Но темата не е съвсем нова: ако лекото производство не беше приоритет в миналото, съвременните автомобили щяха да бъдат значително по-тежки сега. „Съвременните превозни средства съдържат много по-сложни технологии за безопасност, електроника и компоненти за комфорт, но теглото им се е увеличило сравнително леко“, заключи Петер Егер, ръководител на центъра за леки композитни технологии на Engel в Австрия, производител на машини за шприцоване.
Допринасяне за устойчивост
Когато дадена част отслабне, е необходимо по-малко енергия за нейното преместване. Следователно, лекият производствен подход сам по себе си допринася за устойчивостта. Въпреки това, процесът на производство на композитни материали също се очаква да бъде оптимизиран по отношение на потреблението на енергия. Ако използваме твърде много енергия за производство, балансът на устойчивостта се движи в грешната посока.
Подсилените с въглеродни влакна пластмаси все още имат недостатък по отношение на възможността за рециклиране. Ако въглеродните влакна са вградени в термореактивна пластмаса, по-късно ще бъде трудно разделянето на композита в оригиналните компоненти. Понастоящем няма широкомащабно рециклиране, насочено към отделяне на въглеродните влакна от пластмасите и рециклиране на отделни компоненти. Необходимата за това пиролиза все още би била просто твърде скъпа в момента. Въпросът за рециклирането обаче може да бъде разгледан от различни гледни точки. „В Engel използваме до голяма степен термопластични системи за композитни материали и са силно рециклируеми. Често се случва материалът да може да бъде гранулиран и използван повторно по време на процеса на шприцоване, “обясни Егер.