Nexam Chemical & NCC starten fortschrittliche Hochtemperatur-Verbundwerkstoffproduktion

Das National Composites Centre (NCC, Bristol, UK) hat in Zusammenarbeit mit Nexam Chemical AB (Lomma, Schweden) erfolgreich einen Verbundwerkstoff mit einem Hochtemperaturharz hergestellt und damit eine Lösung für die Herausforderung gefunden, fortschrittliche Materialien in Komponenten einzusetzen, die extremen Temperaturen standhalten müssen.

Die interdisziplinäre Expertise des NCC in den Bereichen Hochvolumenfertigung, Werkzeugbau, Design, Materialwissenschaft und Strömungssimulation habe laut NCC geholfen, die bei erhöhten Temperaturen bestehenden Fertigungsherausforderungen zu lösen und bewiesen, dass ein Verbundwerkstoffteil mit Harz hergestellt werden kann. Diese Entwicklung ebne der Industrie den Weg, die Vorteile von Verbundwerkstoffen in Elementen zu nutzen, die sehr heiß werden, wie Abschnitte von Triebwerken und Gehäuse für Elektrobatterien, was zuvor nicht möglich war.

Im Laufe ihrer Forschung nutzte das Spezialistenteam Nexam Chemicals neues Harzsystem, Neximid. In Großbritannien produziert, kann Neximid bei Temperaturen bis zu 400 °C betrieben werden, höher als fast alle anderen Harzsysteme, so das NCC. Während Harztransferformen (RTM) normalerweise bei etwa 120 °C durchgeführt wird, konnte das NCC durch die Entwicklung von Hochtemperatur-Spezialausrüstung – einschließlich einzigartigem Werkzeugdesign und Hochtemperaturdichtungen – das Harz während des gesamten Injektionsprozesses über 250 °C halten, was die Hochtemperaturfähigkeit des Harzes mit einer hohen Verarbeitungstemperatur für ein Endprodukt kombiniert, das viel höheren Temperaturen standhalten kann als frühere Verbundwerkstoffe.

Im gesamten Prozess hat das NCC, Teil des High Value Manufacturing Catapult, auch gezeigt, dass das Harzsystem sicher ist, ohne die hohen Mengen an giftigen Gasen auszustoßen, die andere Polyimidharze können.

„In der Lage zu sein, Carbonfaser-Verbundwerkstoffe mit einem in Großbritannien produzierten Hochtemperaturharzsystem herzustellen, ist ein riesiger Schritt nach vorn, um der Industrie die Einführung fortschrittlicher Materialien in Komponenten zu ermöglichen, die zuvor nicht davon profitieren konnten“, sagt Dr. David King, Advanced Research Engineer am NCC. „Die hervorragende thermische Fähigkeit des Materials erweitert die Grenzen von Verbundwerkstoffen in anspruchsvollere Anwendungen. Basierend auf den sich abzeichnenden Details dieser erweiterten Fähigkeit arbeiten wir bereits mit Industriekunden an neuen Anwendungen für Verbundwerkstoffteile und freuen uns, unsere Hochtemperatur-RTM-Fähigkeit durch enge Zusammenarbeit mit Nexam und anderen Partnern weiterzuentwickeln.“

Laut Boyd Cushing, Business Development für Nexam Chemical UK & Ireland, freut sich das Unternehmen darauf, industrielle Partner willkommen zu heißen, die Interesse an seinem schottischen Ursprungs Neximid nicht-ITAR-restriktiven Harz für Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungsanwendungen haben, die nach Hochleistungs-Verbundwerkstoffteilen suchen.

Nach dieser erfolgreichen Zusammenarbeit ist Nexam Chemical dem NCC als SME Affiliate Member beigetreten, was den Weg für weitere Projekte ebnet, die der Industrie helfen werden, Hochtemperatur-RTM zu ihrem Vorteil zu nutzen.