Innowacyjne metody recyklingu części śmigłowców
Termoplastyczne materiały kompozytowe (TPC) potencjalnie nadają się do recyklingu w dużo większym zakresie niż obecnie popularne materiały termoutwardzalne (duroplasty). Ponadto zapewniają one nieograniczony czas przechowywania oraz trwałość i odporność chemiczną, przekładającą się na niższe koszty produkcji, niższą masę i mniejszy wpływ na środowisko. Celem finansowanego ze środków UE projektu DISACOP (Disassembly of eco-designed helicopter demonstrators) było zbadanie potencjału recyklingu części śmigłowców poprzez łączenie TPC przez nadtapianie i docisk. Istniejące metody nie pozwalają na recykling, naprawy i ponowne wykorzystywanie wyprodukowanych części. W odróżnieniu od nich innowacyjna strategia recyklingu zaproponowana w projekcie DISACOP polega na łączeniu komponentów i demontażu integralnych części konstrukcji z użyciem technik łączenia przez nadtapianie i docisk. Pozwala ona usuwać pojedyncze elementy z głównej konstrukcji, aby wykorzystać je w reperowanym komponencie. Śruby i nity stosowane w łączeniach obecnych konstrukcji lotniczych nie są już potrzebne, co pozwala zredukować zarówno koszty, jak i masę. Oddzielanie uszkodzonych komponentów struktur TCP od tych w nienaruszonym stanie pozwala unikać nadmiernych ilości odpadów. Dodatkowo procedura podgrzewania miejscowego zużywa minimalne ilości energii, a łączenie i rozdzielanie TPC nie wydziela żadnych substancji toksycznych. Prace rozpoczęto od zmapowania różnych metod podgrzewania wykorzystywanych do łączenia TPC przez nadtapianie i docisk. Początkowe testy zostały przeprowadzone w celu zademonstrowania procedury rozdzielania złączonych elementów, co doprowadziło do określenia najlepszej metody demontażu struktur TPC. Mechanizm podgrzewania stosowany w tej metodzie został następnie poddany gruntownym badaniom. Testy przeprowadzone na dostępnych próbkach i subkomponentach pomogły w zrozumieniu wpływu procedury na rzeczywiste połączenia. Technologia została poddana dalszym usprawnieniom na podstawie wymogów wywodzących się z poziomu próbki. Partnerzy projektu zastosowali następnie opracowane metody rozdzielania komponentów w strukturach demonstracyjnych. Udało im się zidentyfikować metodę miejscowego podgrzewania i rozdzielania wiązań elementów. W projekcie DISACOP wykazano zalety TPC względem używanych obecnie materiałów alternatywnych. Oznacza to możliwość recyklingu i ponownego wykorzystywania zdemontowanych części. Producentom z branży lotniczej, dostawcom oraz społeczeństwu przyniesie to korzyści w sferze ekonomicznej i środowiskowej.
Słowa kluczowe
Recykling, części śmigłowców, termoplastyczne materiały kompozytowe, demontaż, łączenie przez nadtapianie i docisk
