/commodity composieten
Onder de commodity composieten vallen alle vezel versterkte kunststoffen die buiten de high-tech sfeer vallen. Prijs is hierbij een belangrijk criterium. In de afgelopen decennia kwam dit grotendeels neer op het gebruik van glasvezels. Het aantal productietechnieken en de hieraan gerelateerde toepassingen zijn omvangrijk.
Commodity composieten hebben een aantal unieke eigenschappen die we verder toelichten:
- Vrijheid in materiaal eigenschappen
- Vrijheid in vormgeving
- Corrosie- en rotbestendigheid
- Lichtgewicht construeren
- Thermische en elektrische isolatie
- Ontwerp- en productietechnieken
Vrijheid in materiaal eigenschappen
Bij commodity composieten kan veel gevarieerd worden in mechanische en fysische materiaaleigenschappen. Voordeel is dat je het materiaal naar eigen wens kan ontwerpen. Afhankelijk van de gewenste functionaliteit kan het composiet bijvoorbeeld variëren in stijfheid en sterkte in verschillende richtingen. Maar ook verschillend belast worden door te variëren in harsen en vezels en door het toevoegen van functionele stoffen. Het toevoegen van stoffen in kleur en textuur levert ook verschillende uitstralingen op.
Vrijheid in vormgeving
Grote complexe constructies kunnen vaak uit één stuk worden gemaakt. Het aantal verbindingen wordt gereduceerd en er kan bespaard worden op samenbouw. Het is ook mogelijk om eenvoudig grote dubbel gekromde oppervlaktes te realiseren. Branches die van deze unieke eigenschap ‘vrijheid in vormgeving’ profiteren zijn:
- Maritiem (scheepsrompen)
- Bouw (gevelpanelen, grote architectonische constructies)
- Infra (bruggen)
- Windenergie (rotorbladen)
/productietechnieken en de gerelateerde toepassingen zijn omvangrijk
Corrosie- en rotbestendigheid
Corrosie- en rotbestendigheid is een belangrijk voordeel ten opzichte van hout en metaal. Onderhoud zoals schilderwerk is niet meer nodig. Zware chemische omstandigheden zijn geen enkel probleem voor composiet. Deze unieke eigenschappen maken het mogelijk om commodity composieten in te zetten voor opslag en transport van chemicaliën. Voor elke branche waarin gecoat of geschilderd wordt zijn commodity composieten interessant. Branches die van deze unieke eigenschap ‘corrosie- en rotbestendigheid’ profiteren zijn:
- Automotive
- Infra
- Scheepvaart
- Transportmiddelen (tankcontainers)
- Opslag (silo's)
Lichtgewicht construeren
De stijfheid en sterkte per eenheid van gewicht is laag. Vooral de commodity composieten op basis van koolstofvezels presteren goed op dat gebied. Dit maakt composieten interessant in alle branches waar lichtgewicht een rol speelt:
- Lucht- en ruimtevaart
- Automotive
- Transport
- Robotica (bewegende delen moeten stijf èn licht zijn)
- Sportartikelen
Lichtgewicht construeren betekent ook grondstofbesparing. Denk maar eens aan het vervangen van beton en staal. Composieten zijn een stuk duurzamer.
Thermische en elektrische isolatie
Composieten zijn slechte geleiders van elektriciteit en warmte. Een aantal niche markten kunnen daarom interessant zijn.
- Elektra (ladders voor elektriciens)
- Centrales (hekwerk en vlonders)
- Koeltransport (thermische isolatie)
- Bouw (kozijnen)
- Opslag (cryogene tanks)
De carbon vezels in composieten hebben als voordeel dat ze goed elektriciteit geleiden. Toepassing in hoogspanningskabels is dan ook voor de hand liggend, weinig onderhoud en lichtgewicht gaan hier goed samen.
Unieke ontwerp technieken
Composiet is een anisotroop materiaal, waarbij de eigenschappen worden bepaald door de oriëntatie. Verwerking van vezel en binder vragen een specifieke technologie en vraagt om het gelijktijdig ontwerpen en definiëren van:
a) Vorm c.q. constructie
b) Materiaal
c) Productietechniek
Deze 3 aspecten worden gestuurd door de lijst van product-eisen. Het ene aspect kun je niet bepalen zonder het andere aspect hierbij te betrekken.
Productietechnieken
- Vacuüminjectie
Hierbij worden de vezels tussen een matrijs en een folie gelegd en vacuüm getrokken. Vervolgens wordt de hars naar binnen gezogen en worden de vezels geïmpregneerd. Deze methode maakt de fabricage van grote en complexe producten mogelijk: bootrompen, brugconstructies en windmolenbladen. - Wikkelen
Vezel worden door een harsbad getrokken en om een matrijs gewikkeld. Geschikt voor holle producten: gastanks, graansilo's. - Pultrusie
Vezels worden met hars geïmpregneerd en door een verwarmde matrijs getrokken. Met deze techniek kunnen eindeloze constructieve profielen worden gemaakt. - 3D printen en tape-laying
Hierbij wordt een voor geïmpregneerde bundel vezels met behulp van een 3D printer of robot op een ondergrond (matrijs) neergelegd. De composiet binder kan zowel thermoplast als een thermoharder zijn. - Persen
Ook hier wordt gebruikt gemaakt van een voor geïmpregneerd materiaal, vaak op basis van een weefsel of mat. De binder (matrix) is thermoplastisch of thermo hardend. De prepreg wordt verwarmd en tussen twee matrijshelften verperst tot de uiteindelijke vorm. Dit is een snelle techniek en geschikt voor schaaldelen voor de automotive branche.
Voor bedrijven
Innovatieprojecten waarbij bedrijven en kennisinstellingen samenwerken staan centraal binnen Compose It. Neem bijvoorbeeld de biocomposieten. Ben jij met jouw bedrijf actief in de composietenbranche en wil jij:
- Hulp bij een innovatieproject
- In contact komen met andere composietbedrijven
- Je kennis omtrent bio(composieten) vergroten
- Stagiaires inzetten
Voor studenten
Ben je geïnteresseerd in de wondere wereld van composieten en wil je je graag verder verdiepen in deze materie? Of het nu op Mbo-, Hbo- of WO-niveau is, bij onze partners ben je aan het juiste adres.