Auf der JEC World 2024 (5. bis 7. März 2024 in Paris-Nord Villepinte) stellt das Cetim seine Dienstleistungen und Lösungen vor, die die gesamte Wertschöpfungskette von Verbundwerkstoffen adressieren, um eine erfolgreiche Integration dieser Materialien in industrielle Anwendungen zu ermöglichen.
Das Zentrum beleuchtet in diesem Jahr Verbundwerkstoffanwendungen in Verbindung mit Wasserstoff und Recycling, durch die Ausstellung neuer Demonstratoren aus der Cetim-F&E und die Präsentation neuer Geräte.
Cetim, ein Schlüsselakteur bei der Entwicklung des Wasserstoffsektors
Zu den vorgestellten Produkten gehört ein in Frankreich einzigartiger kryogener thermomechanischer Analysator (TMA), mit dem der thermische Ausdehnungskoeffizient (CTE) aller Arten von Materialien von -269°C bis +220°C charakterisiert werden kann. Dank dieser Ausrüstung können Industrieunternehmen das Verhalten von Materialien bei kryogenen Temperaturen besser verstehen und die Entwicklung von Teilen erleichtern, die mit flüssigem Wasserstoff in Berührung kommen, dessen Betriebstemperatur bis zu -253°C betragen kann. Dies ist besonders kritisch bei anisotropen Materialien, wie z. B. Verbundwerkstoffen, oder bei Baugruppen aus mehreren Materialien, da Unterschiede in der WAK zu inneren Spannungen führen, die sich auf die verbleibende mechanische Festigkeit auswirken.
Ebenfalls vorgestellt wurde HySPIDE TP, ein neues Robotersystem des Cetim für die Herstellung von H2-Tanks. Mit dieser Anlage wird die Platzierung von Tape (Laser Assisted Tape Placement/LATP) entwickelt sich zu einer praktikablen Lösung für die Herstellung von Wasserstofftanks aus thermoplastischen Verbundwerkstoffen, wobei HySPIDE TP eine verbesserte Leistung aufweist, die die Herstellung dieser Art von Teilen zu industriekompatiblen Kosten ermöglicht.
Das Cetim zeigt außerdem einen Hochdruck-H2-Speichertank aus einem thermoplastischen Verbundwerkstoff. Dieser 63-Liter-Tank ist für Transportanwendungen bestimmt. Er kann 2,6 kg H2 speichern. Er wird mit HySPIDE TP hergestellt und wurde mithilfe der optimierten Konstruktions- und Berechnungsmethoden des Cetim entwickelt, die es ermöglichen, die Materialspezifikationen mit den Vorteilen des Verfahrens zu verbinden, indem sie insbesondere die Überlappungen im Bereich der Kuppeln durch Reduzierung der Materialüberstände begrenzen und die Gesamtmasse des Tanks verringern.
Die Experten des Cetim möchten auch die Fortschritte nationaler und europäischer Verbundprojekte teilen, an denen das Zentrum über sein HyMEET-Programm beteiligt ist (Wasserstoff Materialien und Ausrüstungen Engineering und Testing), wie das STOHYC-Projekt (STOckage of Cryogenic Hydrogen) des ZEROe-Programms von AirBus oder die Fortschritte nach dem Thor-Projekt (Thermoplastic Hydrogen tanks Optimised and Recyclable).
Fokus auf Wiederverwertbarkeit
Wie wird aus Abfall ein neues, interessantes Material? Das Cetim arbeitet über sein Cedre-Programm an der Schaffung neuer Verwertungswege, um die Versorgungsquellen der Industrie im Sinne einer Kreislaufwirtschaft zu sichern.
Denn die Senkung des Rohstoffverbrauchs - im Zentrum der regulatorischen, wirtschaftlichen und geopolitischen Herausforderungen - erfordert eine Verbesserung der Verfahren und eine Verringerung des Inputs und der Abfälle. Mithilfe der vom Cetim entwickelten Optimierungssoftware kann ein Teil nahezu maßgenau gefertigt werden. Auch Gesenkschmiedeverfahren, additive Fertigungsverfahren oder digitale Tools zur Produktionsoptimierung werden den Industrieunternehmen angeboten.
Auf der JEC World zeigt das Cetim außerdem eine technische Zugangsklappe aus recycelten Verbundwerkstoffen, die dank der neuen Version des Thermosaïc-Recyclingverfahrens in einem geschlossenen Kreislauf hergestellt wird und aus dem Terra Preta-Projekt hervorgegangen ist, einer Zusammenarbeit von Cetim, Sogeclair, Airbus und Safran Seats.
Mit der neuen Version des Thermosaïc-Recyclingverfahrens des Cetim können nämlich die Produktionsabfälle von Flugzeug-Tankklappen, die aus Kohlenstoff-PPS-Verbundwerkstoffen hergestellt wurden, zurückgewonnen und für die Herstellung von technischen Tankklappen mit geringeren mechanischen Belastungen wiederverwendet werden.
Das Recyclingverfahren des Cetim bietet somit eine kostengünstige Alternative zu Neumaterialien mit einer starken Reduzierung des CO2-Fußabdrucks, da +70% der Abfälle in einem geschlossenen Kreislauf wiederverwendet werden.
Die Thermosaïc-Technologie des Cetim wurde 2018 bei den JEC Awards ausgezeichnet. Seine neue Version bietet insbesondere die Möglichkeit, Verbundwerkstoffe einschließlich Hochleistungswerkstoffen (Kohlenstofffasern, Hochtemperaturpolymere > 400°C) thermomechanisch zu recyceln.
Die Demonstratoren des Terra-Preta-Projekts sind auch im Planet-Bereich von JEC und am Stand von Sogeclair zu sehen.
Ausstellung der Krueger Flap
Der Krueger Flap wird aus thermoplastischen Verbundwerkstoffen mit dem Spide-Verfahren hergestellt, TP des Cetim, das bei den JEC Composites Innovations Awards 2023 in der Kategorie "Aerospace/Process" ausgezeichnet wurde. Das Bauteil wurde vom Cetim in Partnerschaft mit Loiretech, AFPT GmbH, Etim und Sonaca SA im Rahmen des europäischen F&E-Projekts Swing (europäisches Programm Clean Sky 2) entwickelt, "für effektivere Flügel und effizientere Flugzeuge".). Das Spide TP-Verfahren hat eine industrielle Leistungsfähigkeit erreicht, die die bisherigen Lösungen übertrifft und höhere Produktionsraten bei besserer Prozessstabilität sowie eine verbesserte Produktqualität und Recyclingfähigkeit am Ende der Nutzungsdauer ermöglicht.
Mehr als 40 Jahre F&E und Fachwissen, das Verbundwerkstoffen gewidmet ist
Das Cetim begleitet die Industrie seit über 40 Jahren bei der Einführung von Verbundwerkstoffen und der Verbesserung der Leistung ihrer Produkte. Die 120 Experten des Cetim unterstützen die gesamte Wertschöpfungskette der Verbundwerkstoffe und bieten eine umfassende Betreuung, die auf alle ihre Probleme eingeht, unabhängig von ihrem Reifegrad:
- Technisch-wirtschaftliche Machbarkeitsstudien für innovative Konzepte
- Design-to-cost, Teiledimensionierung, Prozesssimulation
- Entwicklung und Industrialisierung innovativer Herstellungsverfahren :
- Hochgeschwindigkeits-Thermoformverfahren, QSP, Jec Award 2015
- Laserverfahren zur Platzierung von Tapes (LATP), SPIDE TP, Jec Award 2023
- HySPIDE TP-Verfahren, neues robotergestütztes System des Cetim zur Herstellung von H2-Tanks
- Multi-Material-Verbindungen: von der Auswahl der Technologie bis zur Validierung
- Maßgeschneiderte Prüfstände, multiphysikalische Tests, Simulation
- Charakterisierung und Qualifizierung von Strukturen und Komponenten
- Zerstörungsfreie Prüfungen, Produktionsüberwachung (Tests)
- Fehleranalysen, Begutachtung von Teilen und Lacken
- Innovative Technologien für das Recycling von TP-Verbundwerkstoffen mit dem Thermosaic-Verfahren - Jec Award 2018
- Fast 30 Cetim Academy Kurse, die sich mit Verbundwerkstoffen befassen und die gesamte Wertschöpfungskette abdecken: Materialien, Design, Herstellung/Kontrolle, Endbearbeitung/Dekoration, Fehleranalyse, QHSE, Recycling, etc.
Foto: Thermosaic-Platte und Zugangsluke aus Terra Preta © Cetim