Helicoid Industries präsentiert innovative Helicoid-Architektur auf CAMX 2021

Helicoid Industries Inc. (Indio, Kalifornien, USA) enthüllt die Helicoid-Architektur für Composites und präsentiert einige der vielen Entwicklungsprojekte, die derzeit bei fast 20 verschiedenen Industriepartnern laufen. Inspiriert vom „Smasher“ Mantis-Garnele, besteht Helicoid aus Lagen ausgerichteter Fasern, die mit progressiver Änderung der Faserorientierung gestapelt sind, was zu einer helicoidalen Verteilung der Faserorientierung führt. Unter Aufprall steuert die Architektur laut Unternehmen Risswachstum und führt zu hochdiffusem subkritischem Schaden. Dies ermöglicht der Struktur, Energie zu dissipieren, während katastrophales Versagen verhindert wird – resultierend in hoher Schadensresistenz und struktureller Integrität.

Windblatt-Anwendung: 34 % Erosionsreduktion

Beispielsweise haben Helicoid regen-erosionsbeständige Substrate für Windblattanwendungen – wie ein faserverstärktes Substrat aus Non-Crimp-Fabrics (NCF) E-Glas-Geweben, infundiert mit Epoxidharz und in Zusammenarbeit mit SAERTEX GmbH (Saerbeck, Deutschland) entwickelt – Berichten zufolge eine 34 %ige Erosionsreduktion im Vergleich zu konventionellen NCF BX45 Substraten (ASTM G73-10) gezeigt. Die Weiterentwicklung zur Optimierung der Helicoid-Faserarchitektur zur Verzögerung der Leading-Edge-Protection (LEP) Beschichtungserosion läuft derzeit an der University of California Irvine. Insgesamt zielt diese Zusammenarbeit auf die Entwicklung innovativer multiaxialer Helicoid NCF-Gewebe für die schnelle und kosteneffiziente Fertigung großer Helicoid NCF-Strukturkomponenten ab. Helicoid Industries sagt, das Entwicklungsprojekt wird letztendlich zu einer LEP-Lösung für längere Wartungsintervalle und höhere Blattlebensdauer führen.

Luftfahrt: 17 % Struktureinsparung bei gleicher Maximalbelastung

Ähnlich wurden Luftfahrtstrukturen mit hoher struktureller Integrität – Helicoid luftfahrttaugliche Carbonfaser/Epoxid-Composite-Strukturen, gefertigt via Automated Fiber Placement (AFP) mit konventionellem 200 gsm Carbonfaser-verstärktem Polymer (CFRP) Towpreg – in Zusammenarbeit mit Carbon Axis (Perigny, Frankreich) entwickelt. Eine detaillierte Studie, Teil der Präsentation von Dr. Lorenzo Mencattelli, Helicoids Director of R&D, zeigt, dass Helicoid CFRP-Strukturen mindestens 17 % strukturelle Gewichtsreduktion bei gleicher Maximallast im Vergleich zu konventionellen quasi-isotropen Strukturen erreichen können. Das Unternehmen sagt, dies wird mit beispielloser Widerstandsfähigkeit gegen Vollperforation und struktureller Integrität erreicht.

Schutzhelme: 25 % Gewichtsreduktion in Aufprallbereichen

Die Helicoid-Technologie wurde auch auf Schutzhelmausrüstung für die Sportartikelindustrie angewendet, einschließlich Motorradhelmen. Eingebettet in die Schalen von E-Glas NCF faserverstärkten Composites, mit in Zusammenarbeit mit SAERTEX GmbH koentwickelten Geweben, führte die Anwendung Berichten zufolge zu 25 % Gewichtsreduktion in lokalen, aufprallverstärkten Bereichen im Vergleich zu konventionellen Helmen. Tests wurden nach ECE22.05 Sicherheitsstandards an verschiedenen Helmzonen durchgeführt, bei Kalt-/Heißtemperaturen und gegen verschiedene Aufprallflächen, einschließlich Flach- und Kantenamboss.

Während Dr. Lorenzo Mencattellis technischer Präsentation werden Helmanwendungen, gefertigt via AFP und Dünnschicht-Technologie, vorgestellt, um Einblicke in automatisierte Fertigung für Massenproduktion von Sportartikeln zu geben.

Helicoid Industries lizenziert seine Helicoid-Technologie an Composite-Hersteller sowie produziert Preform-Lösungen. Das Unternehmen ist verpflichtet, Lösungen zu entwickeln, die die Umweltauswirkungen von Composite-Produkten von der Erstfertigung bis zum Ende der Nutzungsdauer reduzieren.