Page content

article content

Meer toepassingen voor oersterke lichtgewicht TPC’s

Thermoplastische composieten (TPC’s) zijn lichtgewicht materialen die zeer sterk zijn. Hierdoor zijn ze interessant voor de automotive branche en de lucht- en ruimtevaart. Alligator Plastics participeert in onderzoek naar TPC’s, en met name de toepassing ervan in een spuitgietproduct. Die toepassing zou weleens breder kunnen zijn dan de automotive, lucht- en ruimtevaart alleen.

Wat zijn thermoplastische composieten?

Een composiet is een met vezels versterkte kunststof. We kennen composieten als sterke lichtgewicht onderdelen van een raceauto, racefiets of tennisracket. Deze composieten zijn meestal vezelmatten van carbon, kevlar of aramide die door een thermohardende kunststof zoals epoxy aan elkaar worden verbonden. Nadeel is dat de eindproducten vaak handmatig geproduceerd moeten worden en dat deze techniek mede daarom duur is. Bovendien werken thermoharders op basis van één chemische reactie en zijn ze daarna vrijwel niet meer te recyclen.

TPC met thermoplasten

Nieuw is om een composiet te produceren met een thermoplast: de zogenaamde TPC. De vezels worden met elkaar verbonden via een thermoplastische (verhitbare) kunststof. Via deze techniek wordt een composiet gemaakt in de vorm van een dunne kunststof tape met een kern van eindeloze vezels. De tape kan vervolgens in meerdere lagen en richtingen tot een eindvorm worden verwerkt. De tape is te recyclen, omdat de thermoplastische kunststof in de composiet opnieuw te verwarmen is.

Onderzoek naar nieuwe toepassingen

Thermoplastische composieten zijn sterk en net zo licht als composieten met thermoharders, maar hebben twee belangrijke voordelen. Ze kunnen goedkoper, sneller en dus seriematig worden gemaakt én ze kunnen in een spuitgietproduct worden verwerkt. In het kunststof eindproduct kan dus een laag TPC zijn geïntegreerd, terwijl het product alle voordelen van het spuitgieten heeft zoals afwerking en vormvrijheid. Diverse producenten en instituten, waaronder Alligator Plastics, hebben de handen ineengeslagen om samen de nieuwe TPC-technieken te onderzoeken. Eén ding is al duidelijk: er zijn diverse nieuwe toepassingen denkbaar voor sterke, lichte TPC’s.

‘Het kunnen verwerken van een TPC in een spuitgietproduct biedt veel nieuwe mogelijkheden’, zegt projectleider Jordi Torres van Alligator Plastics. ‘Je kunt de TPC omspuiten met een andere kunststof, zodat je complexere productvormen kunt maken met typische spuitgietdetails zoals gaten, ribben en andere features. Je kunt ook TPC’s gedeeltelijk in een eindproduct toepassen, bijvoorbeeld alleen op de plek waar een product extra sterk moet zijn. De voordelen gelden bovendien niet alleen voor de automotive, lucht- en ruimtevaart. Ik kan me goed voorstellen dat een medische prothese voor een deel uit TPC’s in spuitgietonderdelen bestaat om de prothese lichter en sterker te maken. En dan zijn er nog de productievoordelen: snel en seriematig produceren tegen veel lagere kosten dan met thermoharders’, aldus Jordi.

Innoveren met partners

Het onderzoeksproject is geïnitieerd door het Brightlands Materials Center op de Limburgse Chemelot Campus. Elke deelnemer brengt zijn eigen specialisme in. Jordi: ‘Bij Alligator Plastics richten we ons vooral op het op zijn plek houden van de TPC-tape tijdens het spuitgietproces, de hechting tussen de tape en de spuitgietkunststof, optredende spanningen in het eindproduct en maat- en vormstabiliteit. Voor complexere productvormen onderzoeken we het vóórvormen van de TPC-laag, bijvoorbeeld door middel van vacuümvormen, zodat we de spuitgietkunststof daarna beter om de TPC kunnen aanbrengen.’ Volgens Jordi zijn er nog genoeg uitdagingen om de techniek te perfectioneren: ‘We staan aan het begin van deze innovatie. Er zijn dus nog veel uitdagingen, maar het biedt veel nieuwe kansen en nieuwe mogelijkheden voor partnerships. Want ook voor deze innovatie geldt: we doen het graag samen met partners én klanten. Dus heb je een goed idee voor TPC’s in jouw product? Laat het ons weten!’

Bent u benieuwd naar uw mogelijkheden met deze techniek? Neem dan contact met ons op.

Proeftuinproject