AMRC與Prodrive合作 挑戰復合材料循環再利用

 

       Prodrive Composites公司成立于1984年，在英國雇傭了近500名員工，為汽車、航空和海洋行業提供創新的工程解決方案。它還設計和制造先進的輕型復合材料，廣泛應用于汽車、賽車、航空航天、海洋、國防和其他專業領域。

該公司一直與謝菲爾德大學先進制造研究中心(AMRC)的研究工程師合作，研究其P2T(從初級到高級)的理念。P2T用于制造可回收的復合材料組件，這些組件可以滿足使用壽命的要求，而不會對原始部件的性能造成任何影響。在簡化回收程序的同時，使復合材料組件有更長的使用壽命。

 

預壓階段的空白閥蓋
 

       AMRC復合材料中心合伙人負責人漢娜•圖(Hannah Tew)表示，她的團隊一直在與該公司合作，進一步推進可回收復合材料工藝的研究。通過復合材料回收生產自動化的方式，使之能夠以較低的成本實現中高產量的目標，關注所使用材料的可回收性，增加該技術對其他行業的吸引力。漢娜說:“我們最初的試驗結果看起來很有希望，我們非常支持Prodrive，推進復合材料回收再利用的自動化。”
 

       由于P2T復合材料在制造過程中不需要加熱或壓力，不需要高壓釜，因此降低了成本，無需大量投資即可擴大生產規模。該工藝使用反應熱塑性樹脂而不是熱固性樹脂。在纖維存在的情況下，塑料單體與催化劑反應生成固化的層壓板。

 

壓頂的引擎蓋
 

       Prodrive Composites公司是第一家利用再生纖維開發這種技術的公司。該公司與一家汽車公司合作，該客戶需要一種比傳統復合材料對環境影響更低的高性能結構材料。
 

       Prodrive Composites首席工程師約翰•麥奎利亞姆(John McQuilliam)表示:“在當今的復合材料領域，材料使用壽命結束后的回收利用是最大的挑戰之一。”這個問題也困惑著汽車制造商和更多其他的行業，比如海運行業。在那里，舊的玻璃纖維船經常被拆解，然后被送到垃圾填埋場。回收利用的主要障礙是所用樹脂的種類，熱固性樹脂占主導地位，但這些樹脂不易回收。“我們一直在與AMRC合作，已經通過自動化的創新工藝生產了一系列大型試驗面板。與現有的金屬或復合解決方案相比，P2T工藝的獨特之處在于降低了模具成本和交貨期。”

 

修復和修整過的閥蓋
 

       傳統復合材料行業的基礎是提供“預浸樹脂”(預浸樹脂的編織纖維板)，然后客戶將其置于模具中生產3D部件，通過加熱和加壓固化，以固定最終形狀。熱固性樹脂被認為是支持這一供應鏈的重要材料，但由于采用了更嚴格的使用壽命規定，需要更好的替代材料。
 

       P2T工藝生產的復合材料的優點是可以多次回收利用。最高的機械性能是在第一次使用原始纖維時獲得的，適用于高負荷結構的使用。在零件的壽命結束時，纖維和潛在的樹脂可以被回收，為次要零件(如車身面板)提供大部分原材料。當第二部分達到其使用壽命的終點，即熱塑性部分時，它也可以被切割和重塑成具有適合三維實體部件的新部件。這個第三級零件本身可以循環利用幾次，制成低級零件。