I. Lekkie materiały dla przemysłu motoryzacyjnego

Siedzisko w BMW i3 wyprodukowane z matrycy włókien węglowych i PU
Samonośne siedzisko tylnej kanapy w BMW i3 wyprodukowane zostało przy użyciu systemu poliuretanowego Elastolit® firmy BASF przez dostawcę produktów dla branży samochodowej - firmę F.S. Fehrer Automotive, laureata jednej z nagród SPE 2013 w kategorii „wnętrze samochodowe”. To tutaj po raz pierwszy w samochodzie produkcyjnym wykorzystano materiały z włókien węglowych w połączeniu z poliuretanową matrycą. Komponent łączy w sobie wiele funkcji, takich jak uchwyt na kubek, czy schowek, co przyczyniło się do redukcji masy i ograniczyło ilość operacji montażowych. Elastolit firmy BASF posiada bardzo szerokie okno przetwarzania, charakteryzuje się również wysoką wytrzymałością na zmęczenie i tolerancją na uszkodzenia. Dzięki specjalnym właściwościom materiału, istotny element konstrukcyjny (przy grubości zaledwie 1,4 mm) spełnia rygorystyczne wymagania firmy BMW dotyczące bezpieczeństwa.

Współpraca w zakresie niskociśnieniowej technologii T-RTM
Producent maszyn Mahr Metering Systems wraz z firmą BASF przez jakiś czas wspólnie pracowali nad rozwiązaniami materiałowymi oraz systemowymi dla technologii T-RTM (termoplastycznego prasowania i tłoczenia żywicy). Podczas targów JEC firma Mahr (hala 7.3, stoisko nr R35) zaprezentuje prototyp samoczyszczącej głowicy mieszającej stanowiącej element maszyny koncepcyjnej, która ma być wykorzystywana do przetwarzania reaktywnego poliamidu w ramach niedrogiej technologii niskociśnieniowej T-RTM. Celem jest opracowanie solidnego i automatycznego systemu z krótkimi cyklami pracy, który będzie odpowiedni dla procesu produkcji na masową skalę.
Jednocześnie firma BASF optymalizuje swoje pierwsze systemy reaktywnych poliamidów dla wyżej opisywanych ekonomicznych i szybkich cykli produkcyjnych. Są to dwuskładnikowe systemy na bazie kaprolaktamu – odpowiedni system dodatków oraz włókna z kompatybilnymi substancjami klejącymi. Cechą szczególną tych systemów jest ich niska lepkość i długie ścieżki przepływu w porównaniu do innych żywic reaktywnych, dzięki czemu są one szczególnie odpowiednie dla niskociśnieniowej technologii RTM. Poprzez wspólne dążenia obie firmy mają nadzieję, że uda się ułatwić wprowadzanie anionowej polimeryzacji poliamidu 6 na rynek, co w przyszłości umożliwi zwiększenie skali produkcji elementów konstrukcyjnych z termoplastycznych kompozytów.

Model pokazowy dla branży szkutniczej: poliamidowa infuzja próżniowa oraz prototyp słupka B w technologii wysokociśnieniowej RTM
Zastosowanie techniki infuzji próżniowej (VARI) w produkcji elementów z kompozytów termoplastycznych w systemie reaktywnych tworzyw termoplastycznych zostało pokazane na przykładzie kajaka stworzonego przez BASF wspólnie z monachijskim projektantem przemysłowym - Janem Haluszką. Przy długości ponad 2,6 m, łódka pokazowa jest do tej pory jednym z największych elementów wykonanych z poliamidu reaktywnego metodą infuzji próżniowej. Przy użyciu podciśnienia o wartości 0.9 bara możliwe było wypełnienie elementu dwuskładnikowym systemem o niskiej lepkości w ciągu zaledwie 60 sekund. Analiza wykonalności wykazała, że technika infuzji próżniowej rzeczywiście może być rozwiązaniem przy produkcji dużych kompozytów termoplastycznych w systemie reaktywnych poliamidów.
Zaprezentowany zostanie również pierwszy wzmacniany włóknem kompozytowy prototyp Volkswagena wyprodukowany przy użyciu systemu reaktywnych poliamidów firmy BASF w technologii wysokociśnieniowej RTM. Jest to zbrojenie słupka B, dzięki któremu element jest o 36% lżejszy w porównaniu do metalowego odpowiednika produkowanego obecnie.

II. Energetyka wiatrowa

Technologia nawijania włókien i pultruzji przy produkcji łopat wirnikowych – z nowym systemem żywic epoksydowych i poliuretanowych
Na targach JEC firma BASF przedstawi dwa nowe materiały, które mogą być wykorzystywane w procesie produkcji komponentów dla branży energetyki wiatrowej. Elementy rdzenia łopaty wirnikowej mogą być wytwarzane przy użyciu technologii nawijania włókien ciągłych. Baxxodur® System 6100 oferuje nowy system epoksydowy odpowiadający specjalnym wymaganiom tej technologii. System, zatwierdzony przez towarzystwo Germanisher Lloyd, posiada doskonałe właściwości impregnacyjne i charakteryzuje się długim czasem wiązania, co umożliwia produkcję większych elementów. Technologia nawijania włókien ciągłych upraszcza czasochłonny proces wytwarzania łopat wirnikowych i pozwala obniżyć koszty produkcji.
Do bezpiecznego umocowania rdzenia łopaty wirnikowej w piaście turbiny wiatrowej wykorzystać można element wzmocniony włóknem wykonany z poliuretanowej żywicy Elastocoat® C6226-100 w technologii pultruzji. BASF, wspólnie z partnerem technologicznym Fiberline Composites A/S z Danii, opracował tę żywicę na potrzeby produkcji prętów metodą pultruzji przeznaczonych do zabezpieczenia mocowania nasad łopat wirnikowych do gondoli. Proces pultruzji pozwala na lepsze rozłożenie włókien oraz integrację z metalową panewką, co zapewnia wysoką jakość i stabilność produktu. Ponadto proces wytwórczy pozbawiony jest kilku etapów, co znacząco skraca czas produkcji i obniża koszty materiałowe. Na wystawie będzie można obejrzeć zarówno element wytworzony z materiału Elastocoat w procesie pultruzji, jak również 12-centymetrową obręcz rdzenia wytworzoną z wzmocnionego włóknem szklanym tworzywa Baxxodur.

Przekrój łopaty wirnikowej prezentuje szeroką ofertę BASF
BASF zaprezentuje także przekrój łopaty wirnikowej, który ma zademonstrować bogatą ofertę produktów i rozwiązań firmy dla branży energetyki wiatrowej – od systemu żywic epoksydowych Baxxodur, poprzez pianki strukturalne Kerdyn® PET(politereftalan etylenu) oraz żelkoty RELEST® aż po półstrukturalny klej poliuretanowy Elastan®. Ponieważ pianka PET zapewnia stabilność przy obciążeniach dynamicznych oraz statycznych, wykorzystywana jest do wypełnienia wnętrza łopat wirnikowych. Kerdyn to materiał certyfikowany przez towarzystwo Germanisher Lloyd, dostępny jest w gęstościach: 80, 100 i 115 kg/m3. Poza przemysłem energetyki wiatrowej, pianka PET wykorzystywana jest również w transporcie, budownictwie oraz przemyśle morskim.
Obok przekroju łopaty wirnika, firma przedstawi również dźwigar łopaty wykonany z włókien węglowych wtopionych w materiał Baxxodur. Dzięki dużej wytrzymałości i odporności dźwigary te coraz częściej wykorzystywane są przy produkcji dużych łopat wirnikowych. W czasie procesu infuzji, system Baxxodur zapewnia szybką i kompletną impregnację warstwy włókien węglowych.

Prezentowana gama produktów BASF obejmuje różne systemy żywic epoksydowych i utwardzaczy. Oferta odpowiada trendom zmierzającym w kierunku produkcji coraz większych elementów oraz większej ilości procesów produkcyjnych. Stosowanie przez przetwórców tzw. utwardzaczy utajonych znacznie wydłuża czas przetwarzania jednocześnie skracając czas produkcji do 30%.

Targi JEC odbędą się w dniach 11-13 marca w Paryżu. Stoisko firmy BASF: nr F51, hala 7.2.