Termoplastmaterialer med diskontinuerlig fiberforsterkning
Termoplastmaterialer med diskontinuerlig fiberforsterkning vinner stadig større innpass i produkter med høye krav til mekanisk styrke, lav vekt, kjemisk bestandighet, høye brukstemperaturer, dimensjonstoleranser og overflatefinish. Diskontinuerlig fiberforsterkning betyr at fibrene er "kuttet opp" og den vanligste typen er såkalte "kortfibre" av glass som er noen titalls millimeter lange i det endelige produktet, mens såkalte "langfibre" er opp til 5-6 mm lange i det endelige produktet og med lengde/diameter-forhold i området 100-1000.
Kravene til produkter laget i disse materialene er strenge og materialenes spissede egenskaper må utnyttes fullt ut ved design og dimensjonering av det aktuelle produktet. Sprøytestøping er den dominerende prosessen for fabrikasjon av slike termoplastkompositter. For å utnytte materialegenskapene optimalt må prosesseringsutstyr, formverktøy og prosessbetingelser tilpasses og optimaliseres.
Utfordringer
Selv om slike materialer ikke er nye på markedet, er det fortsatt mange utfordringer og ukjente faktorer i forbindelse med utvikling og produksjon av komponenter i disse materialene. Dagens situasjon er derfor preget av en stor grad av prøving og feiling i utviklingsprosessen, samt problemer i selve produksjonsprosessen. Dette igjen fører til for mye vrakproduksjon. I tillegg kan feil valg av materiale, uheldig utformet produksjonsverktøy eller ikke-optimale prosessparametre føre til svakheter slik at produkter feiler ved montering eller i bruk.
Overordnet idé
Hovedmålet med dette prosjektet er å redusere utviklingstid/kostnader fra idé- eller konseptstadiet til man er i gang med lønnsom produksjon av en komponent i et forsterket materiale. For å realisere dette målet skal det utvikles et sett med design- og produksjonsprotokoller i tillegg til eksperimentelle og numeriske hjelpemidler. Prosjektet skal også utvikle nye innovative sprøytestøpebaserte prosesser med ulike former for lokal forsterkning, d.v.s. metoder for å plassere forsterkning optimalt i forhold til produktets mekaniske belastning.
Dette prosjektet er finansiert av Forskningsrådets BIA-program.
Følgende bedrifter og FoU-institusjoner er med: Biobe AS, Raufoss Water & Gas AS, Kongsberg Automotive AS, Plastal AS, Plasto AS, Skriverform AS, SINTEF Raufoss Manufacturing AS (kontaktperson Tor Martin Grue) og SINTEF Materialer og kjemi (prosjektleder Einar Louis Hinrichsen).