National Composites Center leitet Forschung zu zerlegbaren Gelenken

Klebstoffen, die routinemäßig zum Verbinden von Verbundteilen verwendet werden, werden kleine Mengen Blähgraphit (weit verbreitet für den Brandschutz) oder thermisch expandierbare Mikrokügelchen zugesetzt. Laut NCC haben diese Additive im Normalbetrieb nur einen minimalen Einfluss auf die Leistung der Komponenten, üben jedoch beim Erhitzen auf die erforderliche Temperatur eine Kraft aus, die dazu führt, dass die Komponenten „auseinanderplatzen“. Dies bedeutet, so NCC, dass Verbundkomponenten in naher Zukunft leicht neu positioniert und während der Herstellung wiederverwendet werden können – wodurch Abfall reduziert, im Betrieb repariert und am Ende ihrer Lebensdauer effizienter recycelt werden kann.

„Dies ist eine wirklich spannende Entwicklung, insbesondere da Nachhaltigkeit eine immer größere Herausforderung für die Branche darstellt“, sagt Lucy Eggleston, Forschungsingenieurin am NCC. „In der Vergangenheit wurde ein Teil, wenn es beschädigt ist oder das Ende seiner Lebensdauer erreicht, als Abfall eingestuft und entsorgt. Mit dieser Technologie können wir diese Strukturen zerlegen, um sie zu reparieren, neu zu konfigurieren oder auf andere Weise zu verwenden. Dies könnte die verfügbaren Strategien für das Ende der Lebensdauer von Komponenten verbessern und letztendlich deren Auswirkungen auf die Umwelt verringern.“

Der Automobilsektor, so NCC, möchte beispielsweise verstärkt Verbundwerkstoffe und geklebte Teile verwenden, um das Fahrzeuggewicht zu reduzieren. Darüber hinaus müssen Fahrzeuge zu 85 % recycelbar sein, um die Richtlinien zum Lebensende zu erfüllen. Die neue Technologie würde es den Mechanikern angeblich ermöglichen, beschädigte Teile mit einer einfachen Heißluftpistole auszutauschen. Recycler könnten ganze Autos durch Niedertemperaturöfen schicken und zusehen, wie sie sich in Sekundenschnelle zerlegen.

Die Forscher hoffen auch, diese Technologie auf das Recycling der großen Mengen an Kohlefaser- und Glasfaser-Verbundwerkstoffen auf verschrotteten Flugzeug- und Windturbinenblättern auszuweiten.

„Wir suchen seit etwa 10 Jahren nach Möglichkeiten, Strukturklebstoffe zu lösen, und die Zusammenarbeit mit dem NCC im Rahmen des Technology Pull-Through-Programms hat es uns ermöglicht, die Technologiereife unserer Forschung unter Beweis zu stellen“, sagt Professor James Broughton, Leiter der Eintritt in das Forschungszentrum für Verbindungstechnologie der Oxford Brookes University. „Wir können jetzt mit der Industrie zusammenarbeiten, um die Technologie für bestimmte Anwendungen vollständig zu optimieren und sie nach Bedarf zuzuschneiden.“