參與該項(xiàng)目的成員包括研究機(jī)構(gòu)、纖維和復(fù)合材料領(lǐng)域?qū)<?、大學(xué)和集群組織等。在過去三年中,各方積極參與開發(fā)、機(jī)械測試,共同研究基于不同制造技術(shù)的多種生物基配方。
目前,研究人員開發(fā)出了兩種不同的生物基復(fù)合材料,一種是自增強(qiáng)聚乳酸(PLA)復(fù)合材料,已被制成各種適用于壓縮成型的無紡布和機(jī)織織物;另一種是亞麻纖維增強(qiáng)聚乳酸(PLA)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)增強(qiáng)復(fù)合材料,可通過撓性上模具樹脂浸漬工藝(RIFT)、壓縮成型和增材制造等方式制成。
對生物復(fù)合材料的機(jī)械性能進(jìn)行廣泛測試的結(jié)果顯示,這些材料的性能接近,在某些情況下,性能優(yōu)于目前海洋環(huán)境中使用的傳統(tǒng)非生物基復(fù)合材料(例如,片材模塑復(fù)合材料)。新的生物基產(chǎn)品已被證明可以使用與傳統(tǒng)產(chǎn)品相同的壓縮成型條件,有時(shí)工藝周期甚至可以更短。
該研究項(xiàng)目表明,熱塑性聚合物、天然纖維和3D打印技術(shù)的結(jié)合可以為技術(shù)復(fù)雜的海洋裝備設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供幫助。許多初始原型產(chǎn)品,包括護(hù)舷和其他港口使用的結(jié)構(gòu)部件,已成功使用3D打印生產(chǎn),海上風(fēng)力渦輪機(jī)葉片也已經(jīng)通過利用柔性工具單體灌注(MIFT)和壓縮成型等復(fù)雜彎曲結(jié)構(gòu)工藝制造出了縮比驗(yàn)證件。
該項(xiàng)目發(fā)布了一系列技術(shù)清單,詳細(xì)介紹了使用自增強(qiáng)生物基復(fù)合材料和亞麻基生物復(fù)合材料用于海洋應(yīng)用的各種生產(chǎn)方法,包括壓縮成型、單體灌注和增材制造。
此外,該項(xiàng)目還從耐用性和環(huán)保性等角度確定這些生物基自增強(qiáng)PLA (SRPLA)產(chǎn)品是否適合在海洋環(huán)境中使用。