Bandes hybrides biosourcées évaluées pour les applications légères

AZL Aachen GmbH (Aix-la-Chapelle, Allemagne) a signalé le développement et la mise en œuvre d'un projet actuel par l'un de ses instituts partenaires, l'Institut für Textiltechnik de l'Université RWTH d'Aix-la-Chapelle (ITA, Aix-la-Chapelle, Allemagne), qui intègre une chaîne de processus pour la production de quasi- bandes continues et biosourcées. Opéré à l'ITA, le projet a impliqué trois partenaires institutionnels, dont Sofila, Em-Systeme (Oberhausen, Allemagne), Safilin (Hauts-de-France) et une unité de production de bandes à l'échelle d'un laboratoire.

AZL affirme que les rubans thermoplastiques 100 % biosourcés, comme les rubans conventionnels en verre ou en fibre de carbone, peuvent être traités sur des machines de pose de ruban ou des machines à tisser des rubans. L'alignement parallèle non torsadé des fibres de lin permettrait une exploitation complète des propriétés des fibres, y compris une application de haute qualité dans les pièces automobiles ou les pales d'éoliennes.

AZL note que son partenaire de projet, Sofila, a texturé les fibres PA11 et les a transformées en fibres discontinues. En coopération avec l'ITA, Safilin a transformé les fibres de lin et de PA11 en un ruban hybride, qui a ensuite été étiré et consolidé en un ruban par soudage par ultrasons. Spécialement développé pour le ruban hybride, le module à ultrasons - développé par le partenaire du projet, Em-Systeme - convertit l'énergie de la vibration mécanique de la sonotrode en friction interne et en friction interfaciale, ce qui aurait conduit au chauffage et à la fusion des fibres thermoplastiques PA11. Les fibres de lin étirées et parallèles ont ensuite été imprégnées du thermoplastique fondu. Selon AZL, cette procédure offre un apport énergétique local efficace.

Ensuite, AZL dit que le ruban produit a été transformé en couches UD, qui ont été consolidées dans une presse chauffée. Ces composites finis ont été découpés pour tester et obtenir les caractéristiques mécaniques de l'échantillon, en particulier ses propriétés de traction et de flexion. Selon AZL, la résistance à la traction des bandes peut atteindre 233 MPa; Le module de Young va jusqu'à 13 GPa. La résistance à la flexion peut atteindre 280 MPa ; le module de flexion peut atteindre 30 GPa. Par rapport aux rubans en lin/PP disponibles dans le commerce et aux expériences citées à l'Université de technologie de Chemnitz, l'AZL rapporte que le composite de fibres naturelles (NFC) produit dans le projet de bio-bandes soniques a, en moyenne, une résistance à la flexion et une rigidité à la flexion nettement meilleures. De plus, des démonstrateurs ont été fabriqués à partir de rubans tissés à l'ITA Augsburg. L'ensemble de la chaîne de processus et le démonstrateur sont présentés dans la figure ci-dessus.

Remerciement

L'ITA tient à remercier le ministère fédéral de l'Économie et de l'Énergie— BMWi pour le financement du projet de recherche dans le cadre du Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM). L'ITA souhaite également remercier ses partenaires de projet Sofila, Safilin et EM-Systeme pour la collaboration, et remercier Matthias Reuter, Thomas Köhler, Alexander Janßen, Thomas Gries, les auteurs de l'article original.

Veuillez contacter Matthias Reuter à [email protected] pour plus d'informations.

Ce message est une gracieuseté de Partenariat média entre CompositesWorld et AZL Aachen GmbH.