tencate materialized Smart textiles en advanced composites Geosynthetics Industrial Fabrics Grass

Transcriptie

1 tencate materialized Smart textiles en advanced composites Protective Fabrics Space Composites Aerospace Composites Advanced Armour Geosynthetics Industrial Fabrics Grass

2 smart textiles en advanced composites Introductie TenCate produceert materialen op basis van textieltechnologie en chemische technologie. Voordelen van deze technologie zijn enerzijds de variatiemogelijkheden in het grondstoffengebruik (diverse vezels en chemische toevoegingen) en anderzijds de veelzijdigheid in toepassingsmogelijkheden. Bovendien bieden deze materialen van nature veelzijdige kenmerken, zoals flexibiliteit, sterkte, duurzaamheid en goede bewerkbaarheid. TenCate produceert functionele materialen met onderscheidende eigenschappen. Door innovatief te zijn in materiaalkeuze en technologie, kunnen oplossingen worden gevonden voor vraagstukken die de wereld bezighouden. Zoals verhoging van veiligheid en bescherming en besparing van gewicht en brandstof. De materialen van TenCate worden hoofdzakelijk toegepast voor: Beschermende kleding en materialen Luchtvaart en ruimtevaart Infrastructuur en milieu Sport en recreatie In toenemende mate wordt nieuwe technologie toegepast die in combinatie met de bestaande textieltechnologie verrassende functionaliteiten oplevert, zoals energieopwekkend potentieel, zelfherstellend vermogen, lichtgevendheid en zelfreinigende eigenschappen. Deze materialen worden als smart textiles en advanced composites aangeduid. rompdelen en vleugels te spannen. Tegenwoordig vliegen de modernste vliegtuigen weer met hightechtextiel. Nu in de vorm van composietmateriaal op basis van bijvoorbeeld koolstofvezels of glasvezels versterkt met kunstharsen. Dit is geperst tot een zeer sterk en licht materiaal. TenCate heeft aan de basis van deze ontwikkeling gestaan en beschikt over unieke materialen voor zowel de luchtvaart als de ruimtevaart. Denk bijvoorbeeld aan satellieten en de Marslanders. vervoer over land De algemene wens is om vervoermiddelen steeds lichter te maken, zonder in te boeten aan veiligheid en aan sterkte van de constructie. Iedereen kent de olympische racefietsen gemaakt van carbon. Die structuurdelen zijn dus van textielmateriaal. Zie de weefstructuur in het frame. Ook in openbaar vervoermiddelen over weg en rails zien we steeds lichtere constructies. Nieuwe materialen maken nieuw design mogelijk. Vormen en constructies die met aluminium of staal niet mogelijk zouden zijn geweest. Minder brandstofverbruik en minder geluidshinder maar ook grotere en dus efficiëntere vliegtuigen zijn hiervan het resultaat. De vraag is of deze ontwikkelingen ook in de automobielindustrie kunnen worden gebruikt. Welke nieuwe concepten staan ons te wachten? Zou het niet geweldig zijn als we onze auto s een nieuwe jas kunnen aantrekken als wij daar zin in hebben? In de (nabije) toekomst zijn de mogelijkheden legio. innovatieve materialen TenCate wil een bijdrage leveren aan materiaalwetenschap, material science : het ontwikkelen van materialen voor de toekomst, die oplossingen bieden op wereldschaal. Het streven om constructies lichter te maken en het brandstofverbruik te reduceren ligt ons na aan het hart. TenCate vindt het een uitdaging om deze trend te steunen. Vandaar dat wij actief meewerken aan de in deze brochure getoonde initiatieven, vaak bedacht en ontworpen door jong talent. De materiaalkennis van TenCate stellen wij hiervoor graag beschikbaar. Ontwikkelingen die in de ruimtevaart, luchtvaart en racewereld starten, vinden na verloop van tijd hun weg in alledaagse vervoer- en transportmiddelen. Rolls Royce PLC Vervoer door de lucht Toen de Amerikaanse broers Orville en Wilbur Wright en de Nederlandse luchtvaartpionier Anthony Fokker het luchtruim kozen, werd canvas gebruikt om als licht en flexibel materiaal rondom de Dat textiel winddicht, waterdicht en snijbestendig kan zijn is al bekend, denk aan cabrioletkappen. Wat kunnen we verder nog verwachten van hightechtextiel? Bron: NASA 2 TENCATE MATERIALIZED

3 TENCATE MATERIALIZED 3

4 Smart textiles KG-1 Concept Het KG-1 Concept van KesselsGranger DesignWorks uit Eindhoven is een sportauto die is ontworpen rondom het menselijk lichaam. De chauffeur heeft een actieve zithouding, de passagier een passieve. Samen vormen zij een twee-eenheid. Structuurdelen De semi-zelfdragende frameconstructie van het voertuig kan worden geproduceerd met koolstofvezelversterkt materiaal. Dit lichte en sterke materiaal wordt al toegepast in de structuurdelen van onder andere ultralight racefietsen. Naast een aanzienlijke gewichtsbesparing zijn een hogere mechanische sterkte en een eenvoudige verwerking van dit veelzijdige materiaal belangrijke argumenten om te kiezen voor hoogwaardig composiet. Beperking van dure nabewerking en corrosiebestendigheid zijn overtuigende motieven. Second skin Als een tweede huid is om het composietframe een breisel van beschermend weefsel gespannen. Voldoende rekbaar, tegelijkertijd heel sterk. Dit hightechtextiel kan nu al tal van functionele eigenschappen bieden. Het kan ondermeer waterafstotend, vuilwerend, warmtewerend, vlamvertragend, uv-stabiel, snijbestendig en zelfs kogelwerend worden gemaakt. Ook kan het worden voorzien van hoge zichtbaarheidseigenschappen of zelfs lichtgevend vermogen (glow in the dark-principe). Wel zo veilig. Future materials Het KG-1 Concept zal zonne-energie als brandstof kunnen gebruiken. In de toekomst kunnen dankzij de inkjettechnologie van TenCate op de textiele carrosserie vernevelde zonnecellen licht omzetten in energie. Heel duurzaam. Tevens kan het op termijn sensorisch, kleurveranderend en deukwerend worden gemaakt. Ook functionaliteiten als vormherstellend vermogen en biologische afbreekbaarheid kunnen dan worden toegevoegd. Dit KG-1 Concept hoeft ook niet meer te worden gewassen, want de veredeling van hightechtextiel is dusdanig dat het actief zelfreinigend is dankzij zonlicht. Een regenbui spoelt de vuilresten er eenvoudig af. 4 TENCATE MATERIALIZED

5 Semi-zelfdragende frameconstructie Bone structure van koolstofweefsel Second skin van smart textile Smart textiles en advanced composites HUIDIGE FUNCTIONALITEITEN (o.a.) TOEKOMSTIGE FUNCTIONALITEITEN (o.a.) Composiet structuurdelen Energieopwekkend Flexibele stretchkwaliteit Sensorisch Waterdicht en waterafstotend Actief zelfreinigend Vuilwerend Deukwerend Vlamvertragend en / of vlamwerend Vormherstellend UV-stabiel en kleurecht Radar absorberend Snijbestendig Kogelwerend Chemicaliën bestendig Hoge zichtbaarheid en / of lichtgevend TENCATE MATERIALIZED 5

6 advanced composites Go-4 Dakar Het uitgestrekte en vaak onherbergzame landschap van Zuid- Amerika is de uitdaging voor de ontwikkeling en bouw van de Go-4 Dakar. Deze 4WD is beoogd deelnemer aan de zwaarste rally s ter wereld, zoals Le Dakar in De Hogeschool van Arnhem en Nijmegen werkt in dit project samen met ruim 30 partnerbedrijven, waaronder TenCate. Kennisdeling, innovatie en milieu staan centraal. Ruim 100 studenten Autotechniek, Industrieel Product Ontwerpen en Werktuigbouwkunde zijn deelnemer. Professionele aanpak Het doel is om in de zwaarste rally s net achter de professionele fabrieksteams te eindigen. Dat is beslist een uitdaging, zeker gezien het beperkte budget. Toch blijken de studenten tot veel in staat. Zeker wat betreft de carrosserie. Go-4 Dakar maakt gebruik van TenCate-weefsels van aramidevezels, glasvezels en koolstofvezels. Door de weefsels in meerdere lagen met kunsthars tot één geheel te lamineren, is een uiterst sterke en stijve constructie gerealiseerd. Sterk en licht De body is opgetrokken uit composiet met koolstof- en aramideweefsel. Gelamineerde composietdelen zijn vijf tot acht keer sterker dan staal en dus ook sterker dan aluminium. Bijkomend voordeel is het lage gewicht van de composietmaterialen. Dat bespaart ook brandstof. De body weegt slechts 70 kilo. Voordelen van composiet De voordelen van glasweefsel zijn dat het niet oxideert, glad is af te werken (o.a. luchtweerstand) en dat het doorzichtig is wanneer het is voorzien van kunsthars. Koolstofweefsel heeft als voordelen dat het ook niet oxideert, een hoge treksterkte heeft en een lage uitzettingscoëfficiënt. Voordelen van aramideweefsel zijn hoge treksterkte, lage rek en bestendigheid tegen relatief hoge temperaturen. 6 TENCATE MATERIALIZED

7 Glasweefsel Aramideweefsel Koolstofweefsel TENCATE MATERIALIZED 7

8 advanced composites DUT Racing Team Studententeams van de Technische Universiteit Delft doen al sinds 2001 mee aan de internationale Formula Student, waarin meer dan 400 universitaire studententeams uit de hele wereld deelnemen. Het DUT Racing Team uit Delft bestuurt hun raceauto altijd zelf. Interne competitie zorgt ervoor dat de beste coureur aan het stuur zit. duurzaam design In de Formula Student worden de raceauto s niet alleen beoordeeld op snelheid, maar ook op veiligheid, kosten, betrouwbaarheid, design en handzaamheid. Deze races bieden studenten Werktuigbouwkunde een progressieve leerervaring. Design en techniek gaan hand in hand. Elk jaar wordt de DUT raceauto verbeterd en vernieuwd qua ontwerp, vormgeving, bouwwijze en uitvoering. Koolstofweefsel van TenCate speelt hierin een doorslaggevende rol dankzij het lage gewicht en het gemak van materiaalverwerking. Vormvrijheid Mits goed ontworpen, kunnen chassis en beplating gemaakt van koolstofweefsel vele malen lichter zijn dan van aluminium of staal. Koolstofvezels kunnen namelijk in de richting van de krachten worden gelegd, waarmee veel materiaal kan worden bespaard. Ook dat reduceert weer gewicht en brandstof. Tegelijkertijd geven koolstofweefsels enorme vormvrijheid bij het ontwerpen. Zo maakt het DUT Racing Team ook de benzinetank, luchtinlaat, draagarmen, het stuurwiel en de catch cans van koolstofweefsel. Zeker in een compacte raceauto als de DUT is die vormvrijheid heel handig, want de ruimte voor onderdelen is zeer beperkt. Bij prototypes als de DUT is het productieproces van onderdelen van koolstofweefsel een stuk sneller en goedkoper dan wanneer dergelijke onderdelen moeten worden verspaand uit aluminium of staal. Soms kúnnen onderdelen zelfs niet worden geproduceerd uit metalen. Koolstofweefsel biedt dan uitkomst. 8 TENCATE MATERIALIZED

9 Aandrijfas Monocoque van koolstofweefsel Plenum van koolstofweefsel TENCATE MATERIALIZED 9

10 advanced composites Superbus Concept Het Superbus Concept is bedacht door prof. Wubbo Ockels. De basisgedachte is dat Superbussen comfortabel, vraagafhankelijk en punt-tot-puntvervoer verzorgen en daarmee kunnen concurreren met auto en trein. Dat kan ook, omdat deze voertuigen met een hoge snelheid kunnen rijden op speciaal daarvoor aan te leggen Superbanen en tegelijkertijd met een normale snelheid op bestaande wegen kunnen rijden. Hoogwaardig materiaal Een (studenten)team verbonden aan de Technische Universiteit in Delft is bezig met het maken van een prototype. Het project Superbus behelst naast de ontwikkeling van een experimenteel model, onderzoek naar de bijbehorende infrastructuur, logistiek, veiligheid, betrouwbaarheid en het economische rendement van het voertuig. Materiaalgebruik is een belangrijk bestanddeel. Zo wordt gebruik gemaakt van hoogwaardig composiet van TenCate. Duurzaam vervoer Het Superbus Concept is een verzameling van innovaties die op duurzaamheid zijn gericht. Zoals elektrische aandrijving, accu s, lichtgewicht composiet constructies met een lage weerstand, maar ook het gebruik van een duurzame, lichtgewicht infrastructuur. Dit alles moet ervoor zorgen dat de Superbus bij 250 km. per uur net zoveel energie verbruikt als een normale bus bij 100 km. per uur. Efficiënte capaciteit De Superbus zal 20 à 30 passagiers kunnen vervoeren. Het voertuig bestaat uit meerdere compartimenten die elk via hun eigen deur benaderbaar zijn. Mogelijk worden de compartimenten verschillend ingericht. De capaciteit van de Superbus is ondanks het relatief lage aantal zitplaatsen toch vrij groot dankzij de hoge interlokale snelheid die de Superbus kan bereiken. 10 TENCATE MATERIALIZED

11 Mal voor body van koolstofweefsel TENCATE MATERIALIZED 11

12 tencate materialized Smart textiles en advanced composites North America South America Europe Middle East Africa Asia Australia