हाल ही में, अमेरिकन एडवांस्ड कंपोजिट्स मैन्युफैक्चरिंग इनोवेशन एजेंसी (आईएसीएमआई) ने घोषणा की कि ड्यूपॉन्ट, फाइब्रटेक और पर्ड्यू यूनिवर्सिटी के नेतृत्व में परियोजना के पहले चरण ने एक नए निरंतर फाइबर प्रबलित थर्माप्लास्टिक समग्र उत्पादन प्रक्रिया, कपड़े विकसित किए हैं। परंपरागत कपड़े की तुलना में व्यवहार्यता में काफी सुधार हुआ है। अनुसंधान के दूसरे चरण के लिए यह बहुत महत्वपूर्ण है, जो कार्बन फाइबर समग्र संरचनाओं की उत्पादन लागत को प्रभावी ढंग से कम कर सकता है, जिससे ऑटोमोटिव, एयरोस्पेस और अन्य क्षेत्रों में बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए यह अधिक उपयुक्त हो जाता है।
परियोजना का लक्ष्य कार्बन फाइबर प्रबलित बहुलक मैट्रिक्स कंपोजिट्स की अपेक्षाकृत सस्ती कार्बन फाइबर / पॉलिमर टॉव प्रीपेग्स और स्वचालित फाइबर प्लेसमेंट जैसे शुद्ध आकार बनाने की प्रक्रियाओं का उपयोग करके विनिर्माण लागत को कम करना है। इस नई प्रक्रिया की सफलता के मुख्य बिंदुओं में तीन पहलू शामिल हैं: सबसे पहले, फाइब्रटेक, फाइब्रफ्लेक्सटीएम द्वारा विकसित एक लचीली लेपित टो, जो आंशिक रूप से प्रत्यारोपित कार्बन फाइबर / पॉलीमाइड समग्र है। भौतिक टॉव, यानी कार्बन फाइबर पूरी तरह से पॉलिमाइड द्वारा गीला नहीं होता है, जिसके परिणामस्वरूप टॉव सामग्री पूरी तरह से प्रत्यारोपित पॉलीमाइड की तुलना में नरम होती है; दूसरा ड्यूपॉन्ट की रैपिड फैब्रिक फॉर्मिंग (आरएफएफ) तकनीक और ड्यूपॉन्ट के मालिकाना पॉलीमाइड राल है। आरएफएफ प्रक्रिया प्रसंस्करण के दौरान टॉव को उठाने की आवश्यकता के बिना, टॉव के विभिन्न दिशाओं के साथ कपड़ों के अल्ट्रा-फास्ट उत्पादन को सक्षम बनाता है; तीसरा मॉडलिंग और विशेषता में पर्ड्यू विश्वविद्यालय का समर्थन है, संबंधित प्रयोगों, मॉडलिंग और सिमुलेशन के नतीजे बताते हैं कि यह नई मोल्डिंग प्रक्रियाओं और सामग्रियों की तकनीक का संयोजन कम लागत वाले निरंतर फाइबर प्रबलित बहुलक थर्माप्लास्टिक के उत्पादन के लिए एक संभावित तरीका है। पारंपरिक तरीकों की तुलना में, परियोजना द्वारा विकसित नई तकनीक से कार्बन फाइबर सामग्री अपशिष्ट को 30% तक कम करने की उम्मीद है।
वर्तमान में दो मुख्यधारा निरंतर फाइबर प्रबलित बहुलक थर्माप्लास्टिक मोल्डिंग प्रक्रियाएं हैं, लेकिन स्पष्ट दोषों के कारण, इसने ऑटोमोटिव और एयरोस्पेस उद्योगों में इसका उपयोग सीमित कर दिया है। एक विधि एक सूखे कार्बन फाइबर टॉव से एक कपड़े बुनाई है, कपड़े को थर्मोप्लास्टिक राल फिल्म के साथ ले जाएं, और फिर गर्मी और इसे एक समग्र में संपीड़ित करें। यह विधि धीमी है, और बुनाई प्रक्रिया के दौरान कार्बन फाइबर आसानी से टूटा हुआ है ताकि प्रवाहकीय लघु फाइबर का बंडल पैदा हो सके, इसलिए बुनाई मशीन और संबंधित उपकरणों के बीच विद्युत अलगाव सुनिश्चित करना आवश्यक है। दूसरी मुख्यधारा की प्रक्रिया में थर्मोप्लास्टिक राल के साथ कार्बन फाइबर टॉव्स को कमजोर और पूरी तरह से ठीक मिश्रित टेप बनाने के लिए फ़्लैटन करना शामिल होता है जिसे तब बुना या रखा जाता है और एक कपड़े बनाने के लिए तैनात किया जाता है जिसे तुरंत अंतिम समग्र भाग में ठीक किया जाता है। इस विधि के साथ मुख्य समस्या यूनिडायरेक्शनल समग्र स्ट्रिप का उपचार है, जो कठोर और भंगुर है ताकि यह कमरे के तापमान पर टूट जाए और एक तंग त्रिज्या के लिए झुकता है, जिसके परिणामस्वरूप स्ट्रिप से कपड़े तक धीमी और महंगी विनिर्माण प्रक्रिया होती है।
परियोजना के दूसरे चरण में, उन्नत कार्बन फाइबर कंपोजिट्स को और नए कार्बन फाइबर थर्मोप्लास्टिक प्रीपेग के रूपों का पूरी तरह से अध्ययन करने के लिए और विकसित किया जाएगा, और यह सत्यापित करने के लिए कि क्या ये सामग्रियां बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त हैं, विनिर्माण लागत को कम करने और डिजाइन स्वतंत्रता बढ़ाने सहित । विशेष प्रदर्शन आवश्यकताओं आदि से मिलें। इसके अलावा, आईएसीएमआई द्वारा लागू सबसे पुरानी परियोजनाओं में से एक के रूप में, यह परियोजना सार्वजनिक-निजी सहयोग के माध्यम से नवाचार में तेजी लाने के लिए एक मॉडल भी है।
