IMCOLOR: Memenjang Manufaktur Terintegrasi untuk Komponen Penerbangan Ringan dan Ramah Lingkungan
Proyek Clean Sky 2 terbaru, IMCOLOR, dilaporkan telah mengembangkan proses manufaktur baru yang menggabungkan proses injeksi multi-shot dengan integrasi penguat serat karbon kontinu. Bersama-sama dengan penggunaan bahan inti garam yang dapat diganti (yang dapat menahan beban injeksi), bagian mesin siklus udara yang ringan dan ramah lingkungan berhasil diproduksi.
Menurut mitra yang terlibat, sinergi yang terbentuk antara injeksi dan penempatan serat otomatis termoplastik dengan konsolidasi in-situ (TP-AFPisc) akan mendorong desain masa depan yang ringan, namun berkinerja mekanis tinggi, dengan teknik produksi otomatis yang mudah direproduksi. TP-AFPisc dikatakan berbeda dari prosedur state-of-the-art saat ini, di mana struktur komposit biasanya dibangun dalam rantai proses. Selain itu, mitra menyebut bahwa arsitektur serat disesuaikan secara presisi dengan kebutuhan pengguna dengan melibatkan sisipan yang diproduksi TP-AFPisc, usaha memotong bagian komposit diminimalkan dan limbah dikurangi.
Menurut Clean Sky, beberapa manfaat tambahan timbul dari prosedur baru ini. Misalnya, perlakuan ion krom heksavalent (Cr6+) — bentuk krom yang paling beracun yang memiliki dampak negatif pada lingkungan — tidak diperlukan dalam proses manufaktur. Selain itu, dengan integrasi bahan termoplastik, bagian yang diproduksi dari proses ini akan meningkatkan efisiensi, mengurangi bahan bakar dan emisi, dapat didaur ulang, dan mempertahankan bahan bantu proses yang ramah lingkungan.
Beberapa tantangan yang dihadapi proyek IMCOLOR termasuk mencari desain rongga dan parameter injeksi yang sesuai untuk melapisi sisipan polimer yang diuat serat karbon (CFRP) ke dalam polimer injeksi. Menurut mitra proyek, juga sulit menemukan kombinasi bahan yang sesuai untuk memfasilitasi ikatan yang baik antara sisipan CFRP dan polimer. Sisipan CFRP juga harus dikonfigurasikan dengan benar selama injeksi tekanan tinggi, sehingga tidak terjadi deformasi atau ketidaksejajaran.
Temuan tidak terduga adalah defect kerutan di luar bidang pada sisipan 23 lapis (ketebalan 3 milimeter) pada bagian model. Mitra percaya ini mungkin karena kelonggaran pas antara inti cetakan dan sisipan. Namun, efek ini tidak terjadi pada sisipan 70 lapis (ketebalan 10 milimeter) dari bagian demonstrator.
Langkah selanjutnya untuk manajer topik akan menjadi penyelidikan lebih lanjut terhadap kombinasi bahan baru dan penilaian proses baru secara internal. Konsorsium juga akan mengevaluasi potensi inti garam untuk produksi komposit dan proses pencetakan logam, baik secara internal maupun dalam proyek lanjutan.
Mitra yang terlibat dalam proyek ini termasuk Liebherr Aerospace Toulouse SAS (Haute-Garonne, Prancis), Technische Universitaet Muenchen (TUM, Jerman), ThermoPlastic composites Research Center (TPRC, Enschede, Belanda), Apppex GmbH (Munich, Jerman), dan Fischer Advanced Composite Components (FACC, Ried im Innkreis, Austria). Kontribusi EU total sebesar €254.775.
