몇 년 전 BMW 그룹은 탄소 섬유 강화 플라스틱으로 실내 전체를 제작함으로써 혁신적인 발전을 이루었습니다. 늘 그렇듯이 새로운 생산 방식은 또한 많은 재활용 탄소 섬유를 가져왔습니다. 재활용 탄소 섬유를 능숙하게 사용하여 폐기물을 보물로 바꾸는 방법 이 기사를 읽으십시오.

자동차 생산에서 건식 탄소 섬유 직조 재활용 탄소 섬유는 고성능 엔지니어링 제품에 사용할 수 있습니다. 혁신적인 공정을 사용하여 스테이플 섬유로 가공할 수 있는 프로토파이버로서 이 새로운 섬유로 채워진 복합 재료는 경량의 고탄성 자동차 부품을 만드는 데 사용될 수 있습니다.

경량은 재활용 탄소 섬유를 가져옵니다

항공 산업은 종종 경량 구성 요소 사용의 선두 주자였습니다. 이러한 비용 집약적인 차량의 경우 중량 감소의 즉각적인 이점은 연료 소비 감소입니다. 자동차 산업도 비슷한 문제에 직면해 있습니다. 유럽, 미국 및 중국과 같은 핵심 시장은 탄소 배출을 줄이기 위한 규제 요건을 충족하기 위한 노력의 일환으로 야심 찬 기후 목표를 설정했습니다. 예를 들어, 유럽 규정은 승용차의 CO2 배출량을 2020년까지 평균 95g/km로 줄이도록 요구합니다. 그 결과 자동차 제조업체와 그 계열사는 연료 소비를 줄이는 새로운 방법을 찾고 실현되지 않은 아이디어를 경량 설계에 적용하는 데 돈을 쏟아붓고 있습니다. 대량생산이 가능한 것.

몇 년 전 BMW 그룹은 탄소 섬유 강화 플라스틱으로 실내 전체를 제작함으로써 혁신적인 발전을 이루었습니다. 늘 그렇듯이 새로운 생산 방식은 또한 많은 재활용 탄소 섬유로 이어집니다. 이러한 재활용 탄소 섬유에는 건조 섬유 잔류물과 젖은 폐기물이 포함됩니다. 처음에 자동차 제조업체는 탄소 섬유를 건조하여 작은 응용 분야에 사용하기 위해 적절한 길이의 직물로 재활용하는 데 중점을 두었습니다. 그러나 나머지 패브릭은 새 부품의 모양 요구 사항을 충족하지 못할 수 있습니다. 수동 처리는 비용과 시간이 많이 소요되고 인적 오류가 발생하기 쉽습니다. 따라서 새로운 솔루션을 찾아야 합니다.

제직에 탄소 섬유를 효율적으로 사용

독일 Lower Chisen의 AKRO-PLASTIC GmbH는 폴리머 용융물에 재활용 탄소 섬유를 추가하여 재활용 탄소 섬유의 부가가치를 높이는 방법을 찾았습니다. 패브릭 섬유는 탄소 섬유를 절단하는 전통적인 방법과 같이 여러 단계로 절단된 다음 압출기에서 중력 배치로 처리됩니다. 주요 어려움은 천을 짜기 위한 분말 바인더에 있습니다. 원래는 탄소 섬유 직물 층을 제자리에 고정하여 다운스트림 공정 중에 분리되는 것을 방지하기 위한 것이었습니다. 피딩의 핵심은 가공과정에서 어떻게 온도를 정확하게 조절하느냐 입니다. 이 경우 사용되는 이축 압출기(제조업체: FEDDEM GmbH & Co. KG)에는 폴리머 용융물에 탄소 섬유의 40%까지 부드럽게 추가하는 새로 개발된 사이드 피더가 장착되어 있습니다.

무게 이점이 있는 복합 재료

ICF로 알려진 탄소 섬유 강화 제품의 새로운 AKRO-PLASTIC 라인은 경쟁력 있는 가격에 높은 강도와 ​​낮은 밀도를 제공합니다. 최대 40%의 탄소 섬유를 추가할 수 있습니다. 새로운 제품 라인은 제품의 무게, 특히 내하중 부품의 무게를 크게 줄이는 것을 목표로 합니다. 탄소 섬유 강화 복합재는 전기 차폐 및 열전도율이 우수하여 특히 활성 탄소 필터, 제어 장치 지지대 및 중앙 콘솔 구성 요소에 적합합니다. 표 1의 비교는 15% 탄소 섬유로 강화된 PA6(AKROMID B3 ICF 15 black(5026))의 인장 탄성률이 30% 유리 섬유로 강화된 PA6과 동일함을 보여줍니다. 12% 이상의 비중은 고객이 굽힘 강도의 20% 감소를 기꺼이 수용하도록 만들기에 충분합니다. 폴리머의 강성은 섬유 충전이 증가함에 따라 최대 42%까지 증가하는 반면, 폴리머를 희생시키면서 굽힘 강도는 12%만 감소합니다. 그러나 무게 이점은 22%의 무게 감소로 상당했습니다.

포밍 체중 감소

다른 처리 방법과 결합하면 부품의 무게를 더욱 줄일 수 있습니다. 시장에서 가장 일반적인 두 가지 기술은 물 보조 및 가스 보조 사출 성형(WIT/GIT)입니다. 발포제와 함께 녹는 발포 중합체는 사용된 방법에 따라 무게를 6~13% 더 줄일 수 있습니다. 표 2에 표시된 테스트에서 3.5% 화학 발포제 AF-Complex PE 990310TM을 20% 탄소 섬유 강화(폴리아미드 + 폴리프로필렌) 혼합물에 첨가하고 타이 로드의 다이에 적용했습니다. 밀도는 물의 밀도보다 낮은 13% 이상 감소합니다. 상당한 중량 감소에도 불구하고 40% 유리 섬유 강화 폴리아미드 6과 거의 동일한 굽힘 강성으로 굽힘 강도 감소가 없었지만 유리 섬유 충전 제품의 무게는 약 50% 더 컸습니다. 그러므로,