Wielofunkcyjne powłoki wytwarzane na powierzchni kompozytów wzmacnianych włóknami z osnową polimerową w celu wdrożenia w inżynierii mechanicznej oraz inżynierii lądowej

Tytuł projektu: Wielofunkcyjne powłoki wytwarzane na powierzchni kompozytów wzmacnianych włóknami z osnową polimerową w celu wdrożenia w inżynierii mechanicznej oraz inżynierii lądowej

Tytuł w j. angielskim: Multifunctional coatings produced on the surface of fiber-reinforced composites with polymer matrix for implementation in mechanical engineering and civil engineering

Numer projektu: 0135/L-13/2022

Edycja konkursu: XIII

Okres realizacji: 01.06.2023 - 01.06.2026

Wartość projektu: 1.499.830,00 PLN

Wartość przyznanych środków: 1.499.830,00 PLN

Kierownik projektu: dr inż. Przemysław Golewski

Streszczenie: 

Polimerowe kompozyty włókniste (PMC) coraz częściej zastępują metale i stopy do zastosowań w częściach maszyn, pojazdów oraz w inżynierii lądowej. Dzięki korzystnemu stosunkowi masy do wytrzymałości pozwalają na redukcję paliwa a tym samym obniżenie emisji CO2. Ich wadami są: ograniczona temperatura pracy, degradacja pod wpływem oddziaływania płomienia, niska odporność na uderzenia oraz erozję. Dlatego aby rozszerzyć zakres ich eksploatacji, konieczne jest stosowanie wielofunkcyjnych powłok. W realizowanym projekcie, zostaną one zastosowane do wyrobów wytworzonych w oparciu o prepregi, technikę utwardzania w autoklawie oraz infuzję próżniową, które są najczęściej stosowane przy wytwarzaniu odpowiedzialnych konstrukcji. Cechą wspólną analizowanych w projekcie wielofunkcyjnych powłok, będzie wytworzenie międzywarstwy na etapie utwardzania matrycy polimerowej. Międzywarstwa będzie stanowiła podłoże dla systemu termicznych barier cieplnych (TBC) wytworzonych metodą APS (air plasma spray), odpornych zarówno na wysokie temperatury jak i obciążenia mechaniczne oraz metalicznych powłok wykonanych metodą „cold spray” odpornych na uderzenia i erozję.
Międzywarstwa zbudowana z proszków metali oraz tlenków, będzie tak zaprojektowana, że oprócz umożliwienia dalszej rozbudowy warstw, nie będzie ona osłabiała podłoża PMC. Osiągnięte to zostanie m.in. poprzez użycie termoplastycznej włókniny oraz mikrosfer ekspandujących. Celem projektu będzie opracowanie technologii międzywarstw i wytworzenie wielofunkcyjnych powłok takimi metodami jak APS oraz „cold spray” bez narażenia podłoża PMC na uszkodzenie termiczne oraz erozję. W celu ułatwienia aplikacji międzywarstwy na częściach o skomplikowanych kształtach, powstanie także nowy produkt w postaci preimpregnowanej międzywarstwy oraz linia technologiczna do jej wytwarzania. Opracowana technologia zostanie następnie zastosowana w kompozytowych demonstratorach: drona pożarniczego, paneli elewacyjnych oraz ramienia robota spawalniczego.