科思创开创轻质CFRTP复合材料新篇章

轻量级,高弹性和理想的吸引力:这些都是骑自行车的人热衷于今天的自行车组件的要求。面临的挑战:在这个场景中需求量很大的合成树脂碳纤维复合材料可能很轻而别致 – 但总是存在破损的风险。凭借全新的轻质CFRTP复合材料(连续纤维增强热塑性塑料),科思创开创了新篇章:它们可以在一个新的过程中一步完成。

由于CFRTPs,以前对合成树脂复合材料的限制,例如材料的大规模生产能力和固有脆性,可能很快就会成为过去。耐冲击的基体材料聚碳酸酯进一步提高了安全性 – 还包括流行的碳外观。最后但并非最不重要的是,CFRTP复合材料也提高了生产的成本效益。在自行车部门换岗的时间!

旅游与肾上腺素因素

什么时候山地自行车旅游最美丽?当然:在跌宕起伏!不言而喻,不仅所有驾驶员的感官都受到了挑战:材料还必须承受巨大的力量和冲击,在射击根部和岩石时,在紧张的发夹弯曲和跳跃后的硬着陆中。

这对于经验丰富的开发人员来说是足够的,例如瑞士奥特芬根(Ensinger GmbH的一家公司)下一代复合材料有限公司的创始人兼董事总经理Niccolo Pini博士,以跟上市场提供的最新材料,以实现最好的是骑自行车的人。他的最新亮点:由CFRTP制成的踏板曲柄,这是科思创组合中的新型高性能复合材料。该部件不仅非常轻便而且坚固耐用,而且由于碳纤维co co的光芒,它看起来也很棒。由于下一种复合材料具有新的制造可能性,它可以被重复生产和自动生产 – 具有所有组件质量的优点。

真正的工程工作

骑上你的自行车,走出城市交通的废气,快速下山绕过路径:对于工程师来说,一些山地自行车旅行意味着骑手在天空中,而材料通过地狱。当然,当以50公里/小时速度拍摄时,例如由于车把,框架或曲柄断裂,没有人需要故障。

“山地自行车零部件的开发是真正的工程工作,”下一个复合材料的Niccolo Pini解释道。他也是一位充满激情的骑车人,在追求自己的爱好时被抛出马鞍几次。一个知道他的方式的人 – 从几个角度来看。

用于在粗糙和多岩石表面上拍摄的真正工程工作

材料故障对皮尼来说通常有一个非常简单的原因:由于体力劳动导致工艺不佳。“即使对于曲柄这样简单的零件,在传统的合成树脂加工过程中,也需要60到70个碳纤维毛坯,这些毛坯必须按照正确的顺序和位置手动对齐,这就耗尽了需要大量精力的工作。有质量问题。“ 从外面你几乎看不到黑碳部分。但是当它来到它时,休息就在那里 – 司机翻过车把。

Dr. Pini的解决方案是Covestro CFRTPs – 用高性能塑料聚碳酸酯浸渍的连续碳纤维。这种新型复合材料凭借纤维增强材料提供了巨大的优势,但由于其热塑性基体,它可以机械加工,并且比环氧基系统更快。“机器出错的频率较低,”皮尼说。这意味着错误铺设碳纤维板的问题可能会在以后导致裂缝,从一开始就可以解决。

“事实上,我们CFRTP胶带的强大之处在于,它们不仅能够通过连续碳纤维吸收强大的作用力,”Covestro CFRTP两位联合首席执行官之一的Michael Schmidt博士和David Hartmann,“但在他们的帮助下,以前的碳纤维热固性复合材料加工中的几个常规步骤可以结合在一个快速的过程中。”根据机械要求,胶带会根据需要的角度自动切割。然后在下一步按下此过程中制造的预成型坯之前将它们放入工具中。

高冲击强度可防止断裂

此外,在后处理方面有相当多的经济优势:传统上由合成树脂和碳纤维制成的复合材料通常必须用填料费力地处理,重新研磨和抛光以满足美学要求的客户。

根据Pini的说法,“经典”碳纤维框架在制造过程中可以通过多达70双手。需要大约120个工作小时才能将组件挂到店内的墙上,而这一半时间需要返工。另一方面,与科思创CFRTP相比,具有高质量表面处理的部件几乎可以从机器出售。根据Niccolo Pini的说法,重量为150克的新型曲柄尽管具有承载能力,但其重量仍然非常轻 – 这是新材料的一个重要论据,尤其是在涉及自行车结构中的移动部件时。

基体材料聚碳酸酯也具有明显的优点。“由于其高断裂韧性,这种塑料非常适合这种应用,”皮尼博士说。据该复合材料专家称,如碳纤维复合材料生产中经常使用的热固性材料,如果发生打击,它往往会很快变脆 – 这对于山地自行车的应力和应变来说是不够的受到田野和森林的影响。另一方面,聚碳酸酯也能承受剧烈的打击。

Covestro的CFRTP是“Composites 2.0”

另一个优点:塑料材料的韧性意味着在处理科思创CFRTP胶带时,可以很大程度上省去合成树脂复合材料常见的金属嵌体。皮尼博士和他的同事们简单地将它们的螺纹切入模制曲柄 – 就绪。目前,他们只需要一个镶嵌物 – 而且这也很快就会成为过去。“我们正在逐渐接近完全不使用铝嵌体的目标,”经理说,“为了让曲柄最终变得更轻。”

CFRTP是一种新材料,其最大性能潜力尚待工程师探索。通过这种方式,Pini也从90年代在自行车建造中没有使用热塑性材料的最佳经验的评论家的风帆中脱颖而出:“借助CFRTP,Covestro几乎彻底改造了碳纤维复合材料!”塑料专家该公司很高兴传递他们的知识:“我们已经收到了对每个问题的合理回答,”瑞士工程师说。

科思创也为这个项目感到自豪。“这是我们的第一批订单之一,也是我们将单向CFRTP磁带带入迷人应用的最佳机会,”Michael Schmidt博士说。

“Covestro也是一个非常可靠的咨询合作伙伴 – 我已经在这个行业工作了15年,”Pini博士说。难怪那个承诺的自行车爱好者已经在考虑使用来自勒沃库森高端材料工厂的新材料进一步开发项目。科思创还为CFRTP胶带提供了一系列新的机遇 – 除体育部门外,汽车行业,电子,医疗技术和其他行业也有机会。这种可能性很大,因为对全球轻量级但稳定且具有成本效益的塑料部件的需求正在增长。

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