原文：http://www.chinacompositesexpo.com/cn/news.php?show=detail&c_id=244&news_id=7231 英國Prodrive Composites公司近日宣布其開發(fā)了一種制造可回收復合材料部件的工藝，在不損失原始部件性能的同時，可以滿足未來新部件的使用壽命要求。公司將該工藝命名為P2T（初級到三級），不僅簡化了回收流程，而且使得復合材料擁有滿足三個或更多使用壽命周期的潛力。
P2T復合材料在制造過程中不需要熱量或壓力，這意味著不需要高壓釜，成本降低，無需大量投資即可擴大生產(chǎn)規(guī)模。該工藝方法的基礎(chǔ)是使用反應性熱塑性樹脂代替更常見的熱固性樹脂，塑料單體在纖維存在下與催化劑反應，形成固化的層壓板。該技術(shù)是Prodrive通過與汽車OEM客戶一起進行開發(fā)成功的，源于客戶需要的高性能結(jié)構(gòu)材料比傳統(tǒng)復合材料具有更低的環(huán)境影響。
“報廢回收是當今復合材料世界最大的爭論之一，”Prodrive Composites總工程師John McQuilliam解釋道。“這個問題也影響到汽車制造商和更廣泛的行業(yè)，例如海洋，舊玻璃鋼船經(jīng)常被拆散并送往垃圾填埋場。回收的主要障礙是使用的樹脂類型，熱固性樹脂占主導地位，但這些樹脂不易回收利用。”
將“pre-preg”（預浸漬樹脂的編織纖維料）卷放置在模具中進行3D零件的生產(chǎn)，通過加熱固化以固定最終形狀是傳統(tǒng)復合材料行業(yè)的加工方式。熱固性樹脂是支持該供應鏈的非常方便的材料，但隨著更嚴格的報廢法規(guī)的引入，需要更好的替代品。
P2T工藝生產(chǎn)的復合材料可以多次循環(huán)使用。在初次使用原始纖維期間獲得的機械性能最好，使得能夠制造高負荷結(jié)構(gòu)件，例如懸掛叉型臂。在零件報廢時纖維和大部分樹脂可通過化學或熱解聚方式進行再循環(huán)，為次級部件（如車身面板）提供原材料。當次級部件達到其使用壽命時，可將其切碎并重新模塑成塊狀材料，作為適合3D增材制造固件的原材料。該三級塊狀材料本身可以循環(huán)數(shù)次，直到最后僅回收再熔化的樹脂，纖維被磨碎以供應其他更低級別的部件。
P2T工藝還兼容定制纖維鋪放（TFP）技術(shù)，許多領(lǐng)先的復合材料生產(chǎn)商正在采用這種技術(shù)。與常規(guī)編織相比，TFP可以更有效地使用纖維，并且與P2T在復合材料回收上高度互補。
“這是一個非常令人興奮的研發(fā)成果，能夠最終解決復合材料面臨的回收挑戰(zhàn)，”McQuilliam說。“我們已經(jīng)開發(fā)并改進了工藝流程，并可在最短十二個月內(nèi)將新客戶應用投入批量生產(chǎn)。”
P2T復合材料在制造過程中不需要熱量或壓力，這意味著不需要高壓釜，成本降低，無需大量投資即可擴大生產(chǎn)規(guī)模。該工藝方法的基礎(chǔ)是使用反應性熱塑性樹脂代替更常見的熱固性樹脂，塑料單體在纖維存在下與催化劑反應，形成固化的層壓板。該技術(shù)是Prodrive通過與汽車OEM客戶一起進行開發(fā)成功的，源于客戶需要的高性能結(jié)構(gòu)材料比傳統(tǒng)復合材料具有更低的環(huán)境影響。
將“pre-preg”（預浸漬樹脂的編織纖維料）卷放置在模具中進行3D零件的生產(chǎn)，通過加熱固化以固定最終形狀是傳統(tǒng)復合材料行業(yè)的加工方式。熱固性樹脂是支持該供應鏈的非常方便的材料，但隨著更嚴格的報廢法規(guī)的引入，需要更好的替代品。
P2T工藝生產(chǎn)的復合材料可以多次循環(huán)使用。在初次使用原始纖維期間獲得的機械性能最好，使得能夠制造高負荷結(jié)構(gòu)件，例如懸掛叉型臂。在零件報廢時纖維和大部分樹脂可通過化學或熱解聚方式進行再循環(huán)，為次級部件（如車身面板）提供原材料。當次級部件達到其使用壽命時，可將其切碎并重新模塑成塊狀材料，作為適合3D增材制造固件的原材料。該三級塊狀材料本身可以循環(huán)數(shù)次，直到最后僅回收再熔化的樹脂，纖維被磨碎以供應其他更低級別的部件。
P2T工藝還兼容定制纖維鋪放（TFP）技術(shù)，許多領(lǐng)先的復合材料生產(chǎn)商正在采用這種技術(shù)。與常規(guī)編織相比，TFP可以更有效地使用纖維，并且與P2T在復合材料回收上高度互補。
“這是一個非常令人興奮的研發(fā)成果，能夠最終解決復合材料面臨的回收挑戰(zhàn)，”McQuilliam說。“我們已經(jīng)開發(fā)并改進了工藝流程，并可在最短十二個月內(nèi)將新客戶應用投入批量生產(chǎn)。”
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