Projekt: Pokročilé hybridní pásky pro výrobu kompozit přesným vinutím
Kód projektu: TJ01000292 - Program na podporu aplikovaného výzkumu ZÉTA, Technologická agentura České republiky
Doba řešení: 10/2017 - 9/2019

Cíle řešení projektu:
Příprava pokročilých hybridních rozprostřených pásků z multifilů obsahujících speciální pre-kondenzované matrice pro výrobu kompozit. Odpadne dodatečné prosycení vlákenné fáze pryskyřicí, což je v důsledku těsného uspořádání jednotlivých fibril náročné. Pásky budou určeny zejména pro technologii přípravy kompozit přesným vinutím na robotizovaném zařízení. Tvar pásků bude optimalizován s ohledem na požadavky zařízení a na maximální využití pevnosti multifilů. Bude zajištěna dostačující trvanlivost pre-kondenzované matrice na páskách při dlouhodobém skladování. Budou vybrány vhodné pryskyřice a způsoby kompatibilizace s multifily. Přídavkem nanočástic budou zlepšeny mechanické vlastnosti a získány efekty: tepelná stabilita, elektrická vodivost, antibakteriální projevy a trvanlivost.

Project Objectives (in English):
Preparation of advanced spreaded tow based tapes containg special types of resins in pre-condensate forms for use in technology of composites preparation by precise winding. Main benefit will be avoiding of resin penetration into structure which is due to tight arrangements of fibrous phase very complicated. Tapes geometry and composition will be optimized according to the requirement of precise winding and maximum use of tow filaments strenght. Durability of these tapes will be sufficient for long term storing. The suitable resins and couplings will be selected. Matrix will be loaded by suitable types of nanoparticles for enhancing mechanical properties and obtaining special effect as thermal stability, electrical conductivity, antibacterial activity and durability.

Shrnutí za celý projekt realizovaný v období 2017 - 2019:
Plánované cíle byly splněny. Byla modifikována a optimalizována linka pro výrobu hybridních pásek. Bylo optimalizováno složení fáze pryskyřice/ kalalyzátor/ plnivo s ohledem na zajištění dlouhodobé trvanlivosti pásky v prekondenzovaném stavu. Bylo ověřeno praktické použití optimalizované hybridní pásky v technologii robotizovaného vinutí. Byly stanoveny mechanické charakteristiky jak výsledné pásky, tak i výchozího multifilu umožňující predikci mikromechanických projevů (moduly). Byla provedena statistická analýza distribuce pevnosti jak multifilů, tak i pásek s možností využití pro predikci pevnosti kompozit. Bylo provedeno ověření preaktivace vlákenné fáze (multifilu) plasmováním pro zlepšení kompatibility s matricí, a bylo navrženo zařízení pro plasmování lineárních délkových útvarů. S ohledem na cílové využití hybridních pásek do tvarově komplexních kompozit přenášejících větší zatížení, nebyly detailně zkoumány elektrické a antimikrobiální vlastnosti pásek. Byly vytvořeny programy v jazyce Matlab a programovém systému DARWIN pro predikci vlastností pásek.