Teijin Limited разработала технологию массового производства изделий из углепластика

Компания Тейджин Лимитед заявила о разработке первого в мире пакета технологий для массового производства изделий из пластика, армированного углеродным волокном. Данные технологии сокращают время цикла формования каркаса кузова автомобиля до менее 1 минуты, сообщает rcc. Этот технологический прорыв позволяет преодолеть одну из главных трудностей в промышленном применении углеродного волокна и является большим шагом вперед к использованию этого материала в массовом производстве автомобилей и других промышленных изделий.

Технологии Тейджин опираются на использование промежуточных продуктов, в которых вместо обычных для формования углепластиков термореактивных связующих применяются термопласты. Компания также разработала технологии для сварки компонентов из термопластического углепластика и для склеивания такого углепластика со сталью и подобными ей материалами. Обе эти технологии позволят существенно сократить использование металлов в процессе производства.

В дальнейшем компания намерена развивать применение углепластика в массовом производстве автомобилей, а также обрабатывающих станков, промышленных роботов и других изделий, требующих структурную устойчивость к нагрузкам. Тейджин использовала пропитку углеродного волокна термопластичными связующими в разработке трех промежуточных продуктов получения углепластиков, применимых в массовом автомобильном производстве. Выбор оптимального варианта будет зависеть от требуемой прочности и допустимой себестоимости автокомпонента, а в их изготовлении могут использоваться различные термопластичные связующие, включая полипропилен и полиамид. В число этих новых промежуточных продуктов входят: однонаправленный материал: сверхвысокая прочность в заданном направлении; изотропный материал: оптимальный баланс простоты придания формы и прочности в различных направлениях; термопластические гранулы с длинными волокнами: гранулы с высокопрочным углеродным волокном, применимые в литье сложных изделий под давлением.

Использование этих новых промежуточных продуктов позволило Тейджин разработать беспрецедентные технологии для прессования в форме изделий из углепластика менее чем за одну минуту. Это также значительно упрощает процесс производства по сравнению с общепринятыми подходами. Кроме того, компания разработала технологии для сварки компонентов из термопластического углепластика и для склеивания такого углепластика со сталью и подобными ей материалами.

Для демонстрации своих новых технологий Тейджин создала электрический концепт-кар, в котором каркас кузова полностью сделан из термопластического углепластика и весит всего лишь 47 кг, что примерно в 5 раз меньше веса каркаса кузова обычного автомобиля. В этом четырехместном электромобиле, способном развивать скорость до 60 км/ч и проходить 100 км без подзарядки, воплощено видение компанией будущего сверхлегких электромобилей из углепластика.

Тейджин будет использовать этот концепт-кар для представления своих технологий автопроизводителям и поставщикам автокомпонентов, а также для пропаганды совместных инициатив в разработке облегченных автомобилей. Компания ставит целью построение для своей бизнес-группы углеволоконных композитов новых моделей деятельности, которые будут включать последующие этапы производства вплоть до поставок на рынок углепластиковых компонентов.

Группа Тейджин (Teijin Group) позиционирует автомобиле- и авиастроение как одни из своих ключевых рынков. Разработку углепластиков для этих областей применения она осуществляла через кооперацию между своим Инновационным Центром Композитных Материалов (Teijin Composite Innovation Center) и дочерней компанией Тохо Тенакс (Toho Tenax), головным предприятием Группы в бизнесе углеродного волокна.

Поскольку в традиционных углепластиках используются термореактивные связующие и требуется не менее 5 минут для формования, эти материалы не подходят для применения в массовом производстве, например, обычных автомобилей, где цикл формования должен быть в пределах одной минуты. Именно по этой причине применение углепластиков ограничивалось дорогими моделями автомобилей.

В дальнейшем Группа Тейджин намерена ускорить рост своего бизнеса в области передовых композитных материалов, который является одним из ключевых компонентов долгосрочной стратегии развития компании. С этой целью с 1 апреля она объединяет свои предприятия углеродных волокон и композитных материалов в новую Бизнес-группу Углеродных Волокон и Композитов.