Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

Nowatorskie materiały kompozytowe do produkcji kasków odpornych na uderzenia

Obowiązek noszenia kasków dotyczący obecnie motocyklistów i robotników budowlanych zostanie prawdopodobnie rozszerzony wraz z wprowadzeniem nowych przepisów i obejmie różne formy aktywnego wypoczynku. Naukowcy współpracujący w ramach finansowanego ze środków unijnych projektu opracowali nowatorskie materiały i metody procesowe, dzięki którym udało się stworzyć kaski o zwiększonej wytrzymałości, przy jednoczesnym obniżeniu dotychczasowych kosztów produkcji.
Nowatorskie materiały kompozytowe do produkcji kasków odpornych na uderzenia
Europejscy producenci kasków to w większości małe i średnie przedsiębiorstwa (MŚP), które, aby przynosić zyski, potrzebują nowych produktów w konkurencyjnych cenach. Unijne dofinansowanie projektu "Hybrydowe termoplastyczne kompozyty w przetwarzalnych, wysokowydajnych systemach ochrony głowy" (PRO-HEAD) pozwoliło europejskim naukowcom opracować innowacyjną, wysokowydajną i ekonomiczną powłokę kasku opartą na stopach z pamięcią kształtu w materiałach termoplastycznych.

Materiały termoplastyczne to polimery, które można wielokrotnie roztapiać poprzez podgrzewanie, a następnie kształtować i ponownie utwardzać po ostygnięciu. Stanowi to ich główną zaletę, ponieważ czyni je niezwykle przyjaznymi dla środowiska. Stopy z pamięcią kształtu to materiały, które "pamiętają" swoje poprzednie kształty, a dzięki temu gwarantują zwiększona odporność na uderzenia.

Polipropylen (PP) jest jednym z najczęściej stosowanych materiałów termoplastycznych, ale w wielu wypadkach musi być dodatkowo wzmacniany włóknami szklanymi lub naturalnymi, aby osiągnąć sztywność i siłę wymaganą do realizacji większości projektów inżynieryjnych. Samowzmacniające polimery (SRP) stanowią rozwiązanie tego problemu, ponieważ składają się w 100% z pojedynczych polimerów, których łańcuchy cząsteczkowe łączą się ze sobą, aby stworzyć wzmocnione włókna w obrębie matrycy polimerowej.

Badacze postawili sobie za cel wyprodukowanie hybrydowego kompozytu z superelastycznego materiału (Nitinol) i samowzmacniającego PP. Wybrali MFT, lekki SRP bazujący na formowalnej technologii materiałowej (MFT), znany obecnie pod nazwą Tegris, o wysokiej sztywności oraz odporności na uderzenia znacznie przewyższającej tę charakterystyczną dla typowych termoplastycznych kompozytów.

Uczestnikom projektu PRO-HEAD udało się opracować nowatorski superelastyczny hybrydowy materiał ze stopu z pamięcią kształtu, jak również prosty, przyjazny dla środowiska i ekonomiczny jednoetapowy proces jego formowania.

Płaska próbka hybrydowa wykazała 30% wzrost absorpcji energii uderzenia w porównaniu ze zwykłą płaską próbką termoplastyczną. Dodatkowo, prototyp kasku motocyklowego wykazał 10% wzrost absorpcji energii uderzenia w porównaniu z konwencjonalnym, wzmacnianym włóknem szklanym kaskiem o tej samej wadze.

Powiązane informacje

Śledź nas na: RSS Facebook Twitter YouTube Zarządzany przez Urząd Publikacji UE W górę