Belső mag nélküli forgás- és nem forgástest alakú kompozit tartályok fejlesztése és prototípus gyártása című projektünk összefoglaló bemutatása
A 2018-1.1.1-MKI-2018-00230 számú projekt a Nemzeti Kutatási Fejlesztési és Innovációs Alapból biztosított támogatással, a 2018-1.1.1-MKI pályázati program finanszírozásában az SBS Kft. és a Newtech Bt. együttműködésében valósult meg.
Ezúton is szeretnénk megköszönni a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal támogatását, mely lehetőséget biztosított arra, hogy végig vigyünk egy ilyen előremutató projektet, melyre pusztán önerőből csak korlátozottan lett volna lehetőségünk.
Projektünk célul tűzte ki, hogy a gáz – és folyadék tároló tartályok területén dolgoz ki egy innovatív új technológiát, mellyel a kompozit gáztartályok új generációjának elterjedését alapozzuk meg.
A projekt maximálisan teljesítette az előzetesen kitűzött célokat, melynek során az új gyártási technológia kifejlesztésre került, az ahhoz kapcsolódó prototípusokat pedig legyártottuk. A prototípus több paraméterében is jelentősen meghaladja az előzetes várakozásokat, és számos további lehetőséget rejt magában, melyet szeretnénk a szériagyártáshoz vezető úton tovább vinni.
A strukturális szilárdság és a gáztömörség biztosításához egy 4 szabadságfokú számítógép vezérelt tekercselőgépet építettünk. Ezzel a gyártási rendszerrel a próbagyártások megismételhetőségi és reprodukálhatósági követelményeit is biztosítani tudtuk.
A gyártási próbák során beazonosítottuk a technológiához szükséges paramétereket, és teszteltük az előzetesen kiválasztott alapanyagokat is. Ezen tesztek során szűkítettük le a felhasználható szálerősítésű polimer rendszer komponenseinek listáját, és választottuk ki azokat a szálerősítő anyagokat, formulázott gyantákat, térhálósító, gyorsító és egyéb segédanyagokat, amelyek kompatibilisek az alkalmazott technológiával. A tartályok vegyszer és korrózióállóságát, vagy tűzzel, magas hőmérséklettel szembeni ellenállóságát a komponensek megfelelő kiválasztásával, illetve adalékolással tovább tudjuk növelni.
A kompozit burok kialakítására megépített számítógép vezérelt száltekercselő berendezést úgynevezett G kódolással programoztuk, hogy ki tudjuk alakítani a megfelelő szilárdságú és gázzáró képességű kompozit burkot. A kompozit burok különböző száltekercselésű rétegek egymás utáni felvitelével alakul ki, mely rétegek alapvető tulajdonságait a palástfelület és a zárófelület szálvezetési szöge határozza meg. A körkörös palástirányú, a helikális és a pólusirányú rétegek kombinációjával, és a rétegrend alapján történő ismételt rétegkialakítással jön létre a végső kompozit burok.
A tartály a kialakításából adódóan rendelkezik az előzetesen beazonosított előnyökkel, mely szerint ezzel a technológiával rendkívül előnyös szilárdság/tömeg arányú tartályokat tudunk előállítani. A nem kizárólag forgástest kialakításnak köszönhetően ezeknek a tartályoknak a környezeti térfogatkihasználása kedvezőbb lehet, illetve sokkal biztonságosabbak a hagyományos és fémtestű tartályoknál. Egy vízoszlop alatti robbantási próba során a belső mag nélküli kompozit tartálynál a robbanási nyomás elérésekor általában a palástfelület és a zárófelületi határterületen veszélytelen buborékképződés indul, és elmarad a tartályban tárolt energia robbanásszerű felszabadulása. Emiatt egy esetleges külső behatás esetén a balesetveszély is sokkal mérsékeltebb, hiszen a többi tartálynál jól ismert repeszhatás ennél a kialakításnál nem tapasztalható.
A nyomásviszonyokat tekintve a projekt során kifejlesztett tartály prototípusok többszörösen meghaladják például az autógázos LPG tartályok nyomáskövetelményeit, ahol különösen előnyös lehet a rendelkezésre álló hely alakjára optimalizálható tartály, például egy személyautó csomagterének kevéssé használt részének alakjára formázott tartály, ami kevesebb hasznos tér elvesztését eredményezné.
Bizonyos körülmények között a projekt során legyártott teszt darabok 200 bar fölötti nyomástartományt is elértek, ami a szálerősítésben használt alapanyagtól és az egymásra épülő rétegek számától függően jelentékenyen magasabb is lehet.
A kifejlesztett prototípusnak mind a hordozható légzéstámogató eszközök, mind a sűrített levegős vagy CO2-vel működő légfegyverek piacán is lehet létjogosultsága, hiszen az elért eredmények megközelítik, bizonyos esetekben meghaladják az ott használatos eszközök nyomásviszonyait.
A technológia hasznosításához szeretnénk egy partneri hálózatot kialakítani, ezért a gáztartályok tesztelésében, gyártásában és felhasználásában érdekelt cégek megkeresését szívesen vesszük, hogy a kialakított technológiát közösen fejlesszük tovább.
Amennyiben lát fantáziát a projektben, és az kapcsolódik az Önök tevékenységéhez, kérjük vegyék fel velünk a kapcsolatot az SBS Kft. vagy a Newtech Bt. elérhetőségeinek egyikén.
