Gần đây, Cơ quan Cải tiến Sản xuất Vật liệu tổng hợp tiên tiến của Mỹ (IACMI) đã thông báo rằng giai đoạn đầu tiên của dự án, do DuPont, Fibrtec và Đại học Purdue, đã phát triển một quy trình sản xuất composite nhựa nhiệt dẻo liên tục mới. Khả năng định hình được cải thiện đáng kể so với các loại vải thông thường. Điều này có ý nghĩa quan trọng đối với giai đoạn nghiên cứu thứ hai, có thể làm giảm hiệu quả chi phí sản xuất các cấu trúc hỗn hợp sợi carbon, làm cho nó phù hợp hơn cho sản xuất hàng loạt trong ô tô, hàng không vũ trụ và các lĩnh vực khác.
Mục tiêu của dự án là giảm chi phí sản xuất vật liệu tổng hợp polymer gia cố bằng sợi carbon bằng cách sử dụng các sơ đồ kéo sợi carbon / polymer tương đối rẻ tiền và các quá trình tạo hình dạng lưới gần như vị trí sợi tự động. Các điểm chính của bước đột phá quy trình mới này bao gồm ba khía cạnh: Thứ nhất, một chiếc kéo được phủ linh hoạt do Fibrtec, FibrflexTM, là một hỗn hợp sợi carbon / polyamide được ngâm tẩm một phần. Các vật liệu kéo, tức là sợi carbon không hoàn toàn ướt bởi polyamide, dẫn đến một vật liệu kéo mềm hơn so với polyamide ngâm tẩm hoàn toàn; thứ hai là công nghệ Quick Fabric Forming (RFF) của DuPont và nhựa polyamide độc quyền của DuPont. Quá trình RFF cho phép sản xuất cực nhanh các loại vải với các hướng kéo khác nhau, mà không cần phải kéo kéo trong quá trình chế biến; thứ ba là sự hỗ trợ của Đại học Purdue trong mô hình hóa và mô tả, các thí nghiệm liên quan, mô hình và kết quả mô phỏng cho thấy rằng sự kết hợp của các quy trình đúc và công nghệ vật liệu mới là một phương pháp tiềm năng để sản xuất nhựa nhiệt dẻo polyme liên tục. So với các phương pháp truyền thống, công nghệ mới do dự án phát triển dự kiến giảm 30% chất thải vật liệu sợi carbon.
Hiện tại có hai quy trình đúc nhựa nhiệt dẻo polyme liên tục chủ đạo, nhưng do khiếm khuyết rõ ràng, nó đã hạn chế sử dụng trong ngành công nghiệp ô tô và hàng không vũ trụ. Một phương pháp là dệt vải từ sợi kéo sợi carbon khô, phủ lớp vải bằng màng nhựa nhiệt dẻo, sau đó đun nóng và nén nó thành một hỗn hợp. Phương pháp này là chậm, và sợi carbon dễ dàng bị phá vỡ trong quá trình dệt để sản xuất một bó sợi ngắn dẫn điện, vì vậy nó là cần thiết để đảm bảo sự cách ly điện giữa máy dệt kim và thiết bị liên quan. Quy trình chính thứ hai liên quan đến việc ngâm tẩm và làm phẳng các sợi carbon bằng nhựa nhiệt dẻo để tạo ra một băng composite có độ rỗng thấp, được xử lý hoàn toàn, sau đó được dệt hoặc đặt và định vị để tạo thành một loại vải sau đó được xử lý nhanh chóng vào phần composite cuối cùng. Vấn đề chính của phương pháp này là xử lý dải composite một chiều, cứng và giòn để nó vỡ ở nhiệt độ phòng và uốn cong đến bán kính hẹp, dẫn đến quá trình sản xuất chậm và tốn kém từ dải vải.
Trong giai đoạn thứ hai của dự án, các vật liệu tổng hợp sợi carbon tiên tiến sẽ được phát triển hơn nữa để nghiên cứu đầy đủ hơn về các hình thức mới của nhựa nhiệt dẻo sợi carbon mới này và để xác minh liệu các vật liệu này có phù hợp cho sản xuất hàng loạt hay không. . Đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất đặc biệt, vv Ngoài ra, là một trong những dự án sớm nhất được thực hiện bởi IACMI, dự án cũng là một mô hình để thúc đẩy sự đổi mới thông qua cộng tác công-tư.
