Home » Nieuws » Algemeen » Cilinderblokken van vezelversterkte kunststof

In de toekomst zouden autofabrikanten hun motorblokken ook van vezelversterkte kunststof kunnen produceren om gewicht te besparen. Onderzoekers van de Neue Antriebssysteme NAS-projectgroep van het Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT hebben nu samen met het Japanse bedrijf Sumitomo Bakelite High Performance Plastics SBHPP zo'n motorblok ontwikkeld. "We hebben het cilinderblok voor de eencilinder-testmotor gemaakt van vezelversterkte kunststof", zegt Dr. Lars-Fredrik Berg, onderzoeksgebiedleider van de NAS-projectgroep in Karlsruhe.

“Het cilinderblok weegt ongeveer 20% minder dan zijn aluminium tegenhanger en dat voor dezelfde prijs”. De cilindervoering is gemaakt van staal. Spuitgieten maakt het ook mogelijk om grote productieseries te vervaardigen.

Het klinkt eenvoudig, maar er zijn nogal wat uitdagingen: de materialen moeten bestand zijn tegen extreme temperaturen en hoge drukken, en ook tegen trillingen zonder schade. Over het algemeen kan dat met kunststoffen, iets wat al in de jaren tachtig bekend was. Maar de motoren van die tijd zouden met de hand gemaakt moeten worden, een doodsteek voor de auto-industrie, waar motorblokken met miljoenen van de band rollen.

Hoe slagen de onderzoekers erin om deze motor sterk genoeg op te bouwen? “Allereerst hebben ze gekeken naar het ontwerp van de motor. We gebruiken metalen versterkingen in gebieden waar sterke thermische of mechanische belastingen optreden. Bijvoorbeeld in de cilindervoering, waarin de zuiger tijdens het leven van de auto miljoenen keren op en neer beweegt", zegt Berg. Ook hebben de wetenschappers de geometrie zo aangepast dat het plastic zo min mogelijk te verduren heeft van de hitte.

Bijzonder is ook het materiaal: het moet zo stijf mogelijk zijn en ook bestand zijn tegen glycolhoudend koelwater, olie en benzine. Ook moet het een goede verbinding vormen met de metalen verstevigingen en niet meer uitzetten bij verhitting dan dit, anders komen de verstevigingen los. Met glasvezel versterkte fenolhars van SBHPP voldoet aan al deze criteria, dus Berg en zijn team gebruiken het met tot 55 procent vezels en tot 45% hars. Autofabrikanten zouden ook de duurdere maar lichtere koolstofvezels kunnen gebruiken in plaats van glasvezel en zo per geval kunnen beslissen of ze de motor willen optimaliseren voor kosten of gewicht.

Bij de productie van de onderdelen gebruiken de onderzoekers het spuitgietproces met vloeibare thermohardende componenten. Een vloeibare grondstof, bestaande uit hars en daarin verwerkte vezels, wordt in een mal gespoten waar het kan uitharden. Met behulp van simulaties analyseerden de wetenschappers hoe het materiaal het beste kan worden aangebracht om later de meest optimale eigenschappen te verkrijgen. Het proces is geschikt voor grote series en de productie is beduidend goedkoper dan bij aluminium motoren. Daarnaast worden grote delen van de eindverwerking achterwege gelaten.

De motor is al met succes getest op de proefbank. “We bereiken dezelfde eigenschappen, zoals vermogen, als bij conventionele motoren”, zegt Berg. De wetenschappers verwachten nog meer voordelen: de plastic motor zou bijvoorbeeld aanzienlijk stiller kunnen draaien dan zijn metalen tegenhanger. Ook qua warmtestraling naar de omgeving overtreft hij de aluminium motoren. De volgende stap voor de onderzoekers is ook om een ​​kunststof meercilindermotor te produceren, inclusief de krukaslagers.

Het hart van de nieuwe modellen wordt gevormd door een compressorblok met twee schroefblokken in één behuizing (foto's: Compair) CompAir introduceert een nieuwe serie oliegesmeerde tweetraps schroefcompressoren onder de naam FourCore. Duurzaamheid en het gebruik van minder materialen en onderdelen is het uitgangspunt geweest voor… Lees meer →

Een laboratoriumprototype voor een geluidsarme kwantumfrequentieomvormer. (Foto: Fraunhofer ILT, Aken, Duitsland) De Fraunhofer ILT en het Nederlandse onderzoekscentrum QuTech, een samenwerking tussen de TU Delft en TNO, slaan de handen ineen. Dit doen ze op het gebied van kwantumcommunicatie en kwantuminformatienetwerken. De partners hebben een memorandum van… Lees verder →

De IPC, de I/O en de aandrijfmodules kunnen worden aangesloten op de moduleslots van de grondplaat (foto: Beckhoff) Het nieuwe MX-systeem van Beckhoff betekent een revolutie voor de machinebouw. Met de lancering van dit systeem biedt de automatiseringsspecialist een flexibele, ruimtebesparende, modulaire en intelligente systeemoplossing.… Lees verder →

EN motoren heeft een 'budget line' onderwatermotor ontwikkeld (foto: EN motoren) EN motoren heeft een 'budget line' onderwatermotor ontwikkeld in de vermogensklasse 250kW tot 500kW voor de baggerindustrie. Hiermee speelt het Nijmeegse bedrijf in op de toenemende vraag naar deze motoren en versterkt zo haar marktpositie in… Lees verder →

Met de nieuwe PBS Plus combineert SICK een elektronische drukschakelaar, drukopnemer en display in één sensor (foto: Sick) Met de nieuwe PBS Plus combineert SICK een elektronische drukschakelaar, drukopnemer en display in één sensor. Dit betekent dat er nu een complete oplossing is voor drukmeting, drukregeling en drukbewaking.… Lees meer →

Het nieuwe bedrijfspand van CC Nederland is klaar voor een duurzame toekomst De aanstaande verhuizing van CC Nederland zal veel goeds brengen voor zowel de medewerkers als het groeiend aantal klanten. Het nieuwe en duurzame pand, aan de Facetlaan 4 in Bleiswijk, is strategisch gelegen langs de… Lees verder →

Volvo Penta en de Editron-divisie van Danfoss willen samenwerken om de ontwikkeling van elektromobiliteit in de maritieme sector naar een hoger niveau te tillen (Foto: Volvo Penta/Danfoss) Volvo Penta en Danfoss Editron hebben een samenwerkingsovereenkomst getekend. Samen met dit elektrificatiepartnerschap willen ze de transformatie naar duurzame… Lees meer →

Dynabook AR slimme bril-oplossing krijgt update (Foto: Dynabook)Dynabook Europe kondigt een update aan voor zijn dynaEdge AR (Assisted Reality) AR slimme bril-oplossing met de lancering van de dynaEdge DE200. Het is de volgende generatie van het krachtige Windows 10/11 Pro mobiele edge computing-apparaat.… Lees verder →

Bosch start serieproductie van SiC-chips voor e-mobility (Foto: Bosch)SiC-chips: ze zijn klein, krachtig en extreem efficiënt: halfgeleiders van siliciumcarbide (SiC). Na een aantal jaren van ontwikkeling start Bosch nu met de volumeproductie van vermogenshalfgeleiders gemaakt van dit innovatieve materiaal, dat wordt gedistribueerd naar autofabrikanten over de hele wereld... Lees verder →

Het digitaal vastleggen en documenteren van alle gegevens van een schip kan veel tijd en kosten besparen (foto: Bakker Sliedrecht) Het digitaal vastleggen en documenteren van alle gegevens van een schip gedurende zijn gehele levenscyclus - van bouw tot sloop - kan bouwers en eigenaren veel opleveren van… Lees meer →

CompAir introduceert een nieuwe serie oliegesmeerde tweetraps schroefcompressoren onder de naam FourCore. Duurzaamheid en het gebruik van minder materialen en onderdelen zijn het uitgangspunt geweest bij het ontwerp van deze compressorserie. Hiervoor heeft CompAir de beproefde technieken van de enkeltraps en tweetraps compressoren gecombineerd. Het… Lees verder →

Het Fraunhofer-ILT en het Nederlandse onderzoekscentrum QuTech, een samenwerking tussen de TU Delft en TNO, slaan de handen ineen. Dit doen ze op het gebied van kwantumcommunicatie en kwantuminformatienetwerken. De partners hebben een Memorandum of Understanding getekend voor nauwe samenwerking. Op lange termijn, strategische… Lees verder →

Het nieuwe MX-System van Beckhoff betekent een revolutie voor de machinebouw. Met de lancering van dit systeem biedt de automatiseringsspecialist een flexibele, ruimtebesparende, modulaire en intelligente systeemoplossing. Deze kan de conventionele schakelkast geheel of gedeeltelijk vervangen. Als systeemleverancier biedt Beckhoff Automation bijna alle componenten… Lees meer →

EN motoren heeft voor de baggerindustrie een 'budget line' onderwatermotoren ontwikkeld in het vermogensbereik 250kW tot 500kW. Hiermee speelt het Nijmeegse bedrijf in op de toenemende vraag naar deze motoren en versterkt daarmee haar marktpositie in Europa. Op maat gemaakte onderwaterveen, tot 6 MW, worden gebruikt door… Lees verder →

Met de nieuwe PBS Plus combineert SICK een elektronische drukschakelaar, drukopnemer en display in één sensor. Hierdoor is er nu een complete oplossing voor drukmeting, drukregeling en drukbewaking. Met meetbereiken van 0,4 tot 1.000 bar (relatieve druk) is de PBS Plus veelzijdig inzetbaar. Naast flexibele… Lees verder →

De aanstaande verhuizing van CC Nederland zal veel goeds brengen voor zowel de medewerkers als het groeiend aantal klanten. Het nieuwe en duurzame pand, aan de Facetlaan 4 in Bleiswijk, is strategisch gelegen langs de snelweg A12. Vanaf 1 januari 2022 is CC Nederland operationeel… Lees meer →

Volvo Penta en Danfoss Editron hebben een samenwerkingsovereenkomst getekend. Samen willen ze met dit elektrificatiepartnerschap de transformatie naar duurzame energieoplossingen in de maritieme industrie stimuleren. Door gebruik te maken van hun gecombineerde sterke punten, zullen de twee bedrijven werken aan het optimaliseren van hun aanbod… Lees verder →

Dynabook Europe kondigt een update aan van zijn AR-smart glasses-oplossing dynaEdge AR (Assisted Reality) met de lancering van de dynaEdge DE200. Het is de volgende generatie van het krachtige Windows 10/11 Pro mobiele edge-computerapparaat. De markt voor edge computing is aanzienlijk gegroeid… Lees verder →

SiC-chips: ze zijn klein, krachtig en uiterst efficiënt: halfgeleiders van siliciumcarbide (SiC). Na een aantal jaren van ontwikkeling start Bosch nu met de massaproductie van vermogenshalfgeleiders gemaakt van dit innovatieve materiaal, dat wereldwijd aan autofabrikanten wordt geleverd. Het geheim achter het indrukwekkende optreden van… Lees verder →

Het digitaal vastleggen en documenteren van alle gegevens van een schip gedurende zijn gehele levenscyclus – van bouw tot sloop – kan bouwers en eigenaren veel tijd en kosten besparen. De digitaliseringsstrategie van Bakker Sliedrecht kan hierbij helpen. Met verschillende digitale platformen van het bedrijf… Lees meer →

De special 'De elektromotor: techniek, trends en toekomst' is uit! Een special vol cruciale informatie over elektromotoren en aanverwante producten. Interesse in elektromotoren?

Bestel dan hier de special!

Schrijf je nu in voor onze nieuwsbrief.