德國回收碳纖維項目獲批,將用于飛機制造

 德國高校聯盟HP CFK正在研究可回收的夾層結構,開發適用于安全關鍵飛機部件的可持續移動概念。

用于生產 CFRP 夾層結構的回收原材料。
來源 | The Institute of Manufacturing Technology and Machine Tools (IFW) 
旨在優化碳纖維增強塑料(CFRP)回收利用以用于飛機制造的 reframe 項目已獲批準立項。該跨學科項目由德國合作伙伴漢諾威萊布尼茲大學(Leibniz University of Hanover)、布倫瑞克工業大學(Technical University of Braunschweig)、克勞斯塔爾工業大學(Technical University of Clausthal)和哥廷根私立應用科學大學(Private University of Applied Sciences Göttingen ,PFH)共同發起。該項目由歐洲地區發展基金(ERDF)和下薩克森州共同出資 470 萬歐元,為期三年。
“德國制造技術和機床研究所(IFW)所長 Berend Denkena 教授說:"reframe 項目標志著在實現無排放航空運輸和提高生產技術資源效率的道路上邁出了重要一步。“重要的重點是開發用于加工高性能熱塑性塑料和可回收材料的激光鋪層技術,以及利用人工智能精確監控和優化鋪層工藝。
纖維增強塑料(FRP)在現代飛機制造中發揮著核心作用,但這一領域的材料再利用一直具有挑戰性。Reframe 的目標是在保持碳纖維高性能潛力的同時,實現碳纖維回收的閉合循環。這一點尤為重要,因為對于此類高性能部件來說,性能損失是不可接受的。夾層結構將受到特別關注,因為這種結構在使用壽命結束后,還無法在同等結構部件中重新使用。
通過該項目,合作伙伴將研究、開發和實施 CFRP 夾層結構與由熱塑性覆蓋層的回收原材料制成的芯材的組合。由于覆蓋層和芯材使用的是同一種原材料,因此整個結構都可以回收并加工成新的芯材。
位于德國斯塔德(Stade)基地的高校聯盟 HP CFK(由漢諾威萊布尼茲大學、克勞斯塔爾工業大學和布倫瑞克工業大學組成)負責該項目的整個開發過程,從總體設計和布局(布倫瑞克工業大學)到材料分析和回收(克勞斯塔爾工業大學)以及生產(漢諾威萊布尼茲大學)。這項合作得到了漢諾威大學施塔特分校 PFH 的支持,該校積極負責知識和技術轉讓。
高分子材料和塑料技術研究所的工作重點是回收熱塑性纖維復合材料部件和與生產相關的廢料,并對其進行升級,以便重新用于高性能應用領域。首先,回收的廢料將被加工成短纖維增強基復合材料,然后通過功能化生產出可壓制的芯材。除了三維壓制芯材外,還在研究打印用于夾層結構的單個短纖維增強芯材的可能性。
飛機設計和輕質結構研究所的工作是分析可能的應用領域,并根據循環結構的使用和未來的機動性要求,設計出適合的飛機。此外,飛機設計論壇還將采用適合回收材料的方法來設計結構,因為這些材料的材料特性變化程度較高。通過有針對性的功能集成,例如引入防火錘或用于結構監測的傳感器,可以提高輕質結構的潛力。為了實現結構的完全和純回收利用,該研究項目特別關注可逆連接方法。
IFW 將研究在熱塑性自動纖維鋪放(AFP)技術中使用回收材料和生物基材料的可能性,以減少高性能結構中的主要原材料,從而為實施可持續交通理念做出貢獻?;谌斯ぶ悄艿倪^程監控技術、數字化方法和節能制造戰略的使用為低碳(CO?)生產奠定了基礎。