Durant els últims quatre anys, l'equip d'investigació de la Montana State University ha desenvolupat un mètode innovador per produir fibra de carboni mitjançant el mètode Stretch Break, segons un informe del 5 de desembre de Composites World. Aquesta fibra de carboni és més fàcil de manejar l'emmotllament de les formes complexes d'avions i pot reduir significativament els costos de fabricació. El projecte va ser finançat per l'exèrcit dels EUA amb una inversió total de 25,8 milions de dòlars.
La Universitat Estatal de Montana diu que els investigadors han invertit molt en les àrees de recerca rellevants i que ara s'acosten a una fita important. Els investigadors tenen previst validar les capacitats de fabricació reals a petita escala abans d'industrialitzar completament la tecnologia. La fibra de carboni tradicional s'utilitza àmpliament a l'aeronàutica a causa de la seva alta resistència, pes lleuger i durabilitat. Però aquestes fibres no es dobleguen fàcilment, de manera que fer una corba estreta que s'ajusti perfectament a les ales d'un avió requereix eines de producció complexes i cares i sovint estructures metàl·liques com a suport auxiliar, que costa a l'exèrcit nord-americà milers de milions de dòlars anuals per mantenir i reparar. En canvi, els nous materials de fibra de carboni -- desenvolupats a la Montana State University -- estan fets principalment de materials estirats amb precisió, en els quals algunes fibres s'han trencat en punts naturalment febles. Els estudis han demostrat que la fibra de carboni "estira i trenca" es pot formar unes 8 vegades més amb aproximadament la mateixa intensitat. Això significa que els materials es poden modelar amb equips més senzills sense l'ajuda d'estructures metàl·liques. Com que la fibra és més fàcil de formar, els conservadors esperen reduir els costos de fabricació en una quarta part, van dir els investigadors. Encara que el concepte de millorar la formabilitat de la fibra de carboni destruint parts de l'estructura téva existir durant dècades, alguns dels mètodes utilitzats en el passat (com els materials de tall aleatori, etc.) s'han demostrat que s'utilitzen. Reduirà significativament la resistència del material. La idea de fractura per tracció tampoc és una innovació recent, però fins ara no hi ha hagut una manera eficaç d'estirar la fractura de manera coherent i eficaç d'una manera que es pugui estendre a la producció industrial. Es pot dir que el concepte d''estirament itrencar la fibra de carboni sona fàcil, però molt difícil de controlar.
L'equip d'investigació de la Montana State University va col·laborar amb més de 20 empreses de Montana per dissenyar i processar una nova eina de fractura per tracció anomenada Bobcat Head. Quan un feix pla de filferro que conté milers de monofilaments de fibra de carboni passa ràpidament per una sèrie de corrons, s'aplica una força precisa per destruir les fibres defectuoses. Els investigadors van assenyalar que només al voltant del 2 per cent de les ruptures de fibra es van fer en un rang determinat. Posteriorment, els investigadors van analitzar les propietats del material obtingut, doblegant les fibres després d'"estirar i trencar" en formes complexes i fixant-les amb resines, centrant-se a provar la dificultat que és de formar. Els experiments han demostrat que la fibra té les mateixes propietats mecàniques que el material fet de fibres contínues, però és més fàcil de formar. A continuació, els investigadors planegen augmentar la producció d'aquest dispositiu de fabricació "stretch-break", llançant aplicacions de demostració pilot per validar la seva capacitat d'utilitzar-se en la fabricació real. Això establirà les bases per a l'autorització tècnica a les empreses aeroespacials que produeixen avions militars i civils. Els investigadors diuen que creuen que s'espera que el material comenci a utilitzar-se a la indústria durant els propers anys. Actualment, el programa ha cridat l'atenció dels proveïdors de materials avançats i dels fabricants aeroespacials, i científics i enginyers rellevants han vingut a la Universitat Estatal de Montana per veure els materials en persona i amb ganes d'obtenir mostres dels materials proporcionats per l'equip d'investigació. Els investigadors van dir que tant els fabricants aeroespacials com els proveïdors de materials han mostrat un gran interès en la investigació i creuen que un cop es compleixin les condicions d'ús, tindrà un impacte significatiu en la fabricació d'equips aeroespacials.
**Declaració: alguns dels articles i imatges publicats en aquest compte públic són d'Internet i només s'utilitzen per a l'intercanvi i la compartició d'expertesa compostes i informació de mercat, no amb finalitats comercials. Si us plau, indiqueu la font per a la reimpressió. Si alguna persona o organització té dubtes sobre l'autenticitat o l'exactitud dels drets d'autor de l'article o dels seus continguts, poseu-vos en contacte amb nosaltres el més aviat possible. Ens n'encarregarem a temps.
