Samenwerking NLR en MKB maakt composieten beter en goedkoper
Het NLR, kennisonderneming op het gebied van lucht- en ruimtevaart, en de MKB-bedrijven Airborne en Polyworx gaan drie jaar intensief samenwerken met als doel de prijs-prestatieverhouding van composietenproducten substantieel te verbeteren.
Het gebruik van hoogwaardige composietmaterialen (vezel versterkte hars) is de laatste jaren sterk toegenomen. In het begin werden deze composieten vooral toegepast binnen de luchtvaart, omdat met deze materialen vliegtuigen en helikopters lichter konden worden gemaakt. De laatste tijd is er in toenemende mate ook interesse uit andere marktsegmenten voor deze materialen, zoals de automotive, de medische, maritieme en transportsector. Om door te kunnen breken in andere sectoren moet de prijs-prestatieverhouding van composietproducten sterk verbeteren. Dit is het hoofddoel van het Europese project ECOMISE (Enabling Next Generation Composite Manufacturing by In-Situ Structural Evaluation and Process Adjustment) waarin elf bedrijven uit zes Europese landen participeren.
Een veelgebruikte methode om composieten te vervaardigen is het op elkaar stapelen van droge vezels die, nadat ze in een mal zijn geplaatst, worden geïnjecteerd met een harssysteem. De vezelrichtingen en de kwaliteit van injectie (onder andere luchtbellen) en uitharding van de hars bepalen in belangrijke mate de kwaliteit van het product. Vervuiling, zoals resten van hulpmaterialen of stofophopingen, zijn uiteraard niet toegestaan. Een te grote afwijking in vezelrichting, harskwaliteit of te veel vervuiling zal leiden tot het afkeuren van het product, wat meestal pas tijdens de eindcontrole van het product wordt vastgesteld.
Als dergelijke gebreken al tijdens het productieproces kunnen worden gedetecteerd en kunnen worden bijgesteld, zal uitval tot een minimum worden beperkt. Een bijkomend voordeel is dat de kwaliteit van het materiaal sterk wordt verbeterd, waardoor de producten nog lichter en dus goedkoper kunnen worden gemaakt. Hierdoor ontstaan betere, lichtere en goedkopere composietenproducten.
Binnen het project worden de droge vezels op elkaar gestapeld door middel van geautomatiseerde en robot ondersteunde methoden, zoals ‘pick-and-place’ en ‘fibre placement’.
Ook harsinjectie zal via een geautomatiseerd proces verlopen. Speciale sensoren zullen worden ingezet voor detectie van afwijkingen om vervolgens via nieuwe software het proces automatisch bij te stellen. Binnen het project zal dit systeem worden ontwikkeld, gebouwd en getest, waarmee een nieuwe standaard kan ontstaan voor de volgende generatie composietenonderdelen.
