V zadnjih štirih letih je raziskovalna skupina univerze Montana State razvila inovativno metodo za proizvodnjo ogljikovih vlaken z uporabo metode Stretch Break, glede na poročilo Composites World z dne 5. decembra. S temi ogljikovimi vlakni je lažje rokovati z oblikovanjem zapletenih oblik letal in lahko znatno zmanjša proizvodne stroške. Projekt je financirala ameriška vojska s skupno naložbo v višini 25,8 milijona dolarjev.
Državna univerza Montana pravi, da so raziskovalci veliko vložili v ustrezna področja raziskav in se zdaj približujejo pomembnemu mejniku. Raziskovalci nameravajo potrditi dejanske proizvodne zmogljivosti majhnega obsega, preden popolnoma industrializirajo tehnologijo. Tradicionalna ogljikova vlakna se pogosto uporabljajo v letalstvu zaradi svoje visoke trdnosti, majhne teže in vzdržljivosti. Toda teh vlaken ni enostavno upogniti, zato so za izdelavo tesne krivulje, ki se popolnoma prilega krilom letala, potrebna zapletena in draga proizvodna orodja in pogosto kovinske strukture kot pomožna podpora, kar ameriško vojsko stane milijarde dolarjev na leto za vzdrževanje in popravilo. V nasprotju s tem so novi materiali iz ogljikovih vlaken --, razviti na univerzi Montana State --, večinoma izdelani iz natančno raztegnjenih materialov, v katerih so se nekatera vlakna pokvarila na naravno šibkih točkah. Študije so pokazale, da se lahko 'raztegovanje in lomljenje' ogljikovih vlaken tvori približno 8-krat več s približno enako intenzivnostjo. To pomeni, da je mogoče materiale oblikovati z enostavnejšo opremo brez pomoči kovinskih konstrukcij. Ker je vlakno lažje oblikovati, konzervativci pričakujejo, da bodo proizvodne stroške znižali za četrtino, so povedali raziskovalci. Čeprav ima koncept izboljšanja oblikovanosti ogljikovih vlaken z uničenjem delov struktureobstajajo že desetletja, nekatere metode, ki so se uporabljale v preteklosti (kot je naključno rezanje materialov itd.), so se izkazale za uporabne. To bo znatno zmanjšalo trdnost materiala. Tudi zamisel o nateznem lomu ni nedavna inovacija, vendar do zdaj ni bilo učinkovitega načina za dosledno in učinkovito vlečenje loma na način, ki bi ga lahko razširili na industrijsko proizvodnjo. Lahko rečemo, da koncept 'raztezanja inlomljenje ogljikovih vlaken se sliši enostavno, vendar ga je zelo težko nadzorovati.
Raziskovalna skupina univerze Montana State je sodelovala z več kot 20 podjetji iz Montane pri načrtovanju in obdelavi novega orodja za natezno lomljenje, imenovanega Bobcat Head. Ko gre ploski snop žice, ki vsebuje na tisoče monofilamentov iz ogljikovih vlaken, hitro skozi vrsto valjev, se uporabi natančna sila, da uniči okvarjena vlakna. Raziskovalci so ugotovili, da je bilo le približno 2 odstotka prelomov vlaken narejenih v določenem obsegu. Kasneje so raziskovalci analizirali lastnosti pridobljenega materiala, pri čemer so vlakna po "raztezanju in lomljenju" upognili v zapletene oblike in jih pritrdili s smolami, pri čemer so se osredotočili na testiranje, kako težko jih je oblikovati. Eksperimenti so dokazali, da ima vlakno enake mehanske lastnosti kot material iz neprekinjenih vlaken, vendar ga je lažje oblikovati. Nato raziskovalci načrtujejo povečanje proizvodnje te "stretch-break" proizvodne naprave in lansiranje pilotnih demonstracijskih aplikacij za potrditev njene zmožnosti uporabe v dejanski proizvodnji. To bo postavilo temelje za tehnična dovoljenja za vesoljska podjetja, ki proizvajajo vojaška in civilna letala. Raziskovalci pravijo, da verjamejo, da se bo material začel uporabljati v industriji v naslednjih nekaj letih. Trenutno je program pritegnil pozornost dobaviteljev naprednih materialov in vesoljskih proizvajalcev, ustrezni znanstveniki in inženirji pa so prišli na državno univerzo Montana, da bi si osebno ogledali materiale in si želeli pridobiti vzorce materialov, ki jih je zagotovila raziskovalna skupina. Tako vesoljski proizvajalci kot dobavitelji materialov so pokazali veliko zanimanje za raziskavo in verjamejo, da bo, ko bodo vzpostavljeni pogoji za uporabo, to pomembno vplivalo na proizvodnjo vesoljske opreme, so povedali raziskovalci.
**Izjava: Nekateri članki in slike, objavljeni v tem javnem računu, so iz interneta in se uporabljajo samo za izmenjavo in skupno rabo sestavljenega strokovnega znanja in informacij o trgu, ne pa za kakršne koli komercialne namene. Navedite vir za ponatis. Če kateri koli posameznik ali organizacija dvomi o pristnosti ali točnosti avtorskih pravic članka ali njegove vsebine, se čim prej obrnite na nas. Za to bomo pravočasno poskrbeli.
