BioForCE - Berlini Művészeti Egyetem
Ajánlás
BioForCE
(Biokompozitok építőelemekhez)
A projekt a természetes szálerősítésű műanyagok (NFK) alkalmazási lehetőségeit vizsgálja új erőforrás- és környezetbarát építményeknél, az anyag és a szerkezeti könnyűszerkezet elveinek megfelelően. Alapvetően a megújuló nyersanyagokból készült anyagok nagy lehetőséget kínálnak az "életciklus-felmérés" LCA-ban és minőségi környezeti hatásaikban való nagyon jó egyensúlyra. Az eddig használt faalapú anyagok azonban olyan erőforráson alapulnak, amely globálisan nem elegendő és csak lassan növekszik. Gyorsan megújuló alapanyagokból előállított kompozit anyagok, az úgynevezett természetes szálerősítésű műanyagok (NFP) nagy fejlesztési potenciállal rendelkező alternatívát kínálnak.
A projekt középpontjában az NFK-ból készült rúdelemek teherhordó szerkezeti elemként történő felhasználásának alapvizsgálata áll az építőiparban. A kiindulópont a biológiailag megalapozott profilok előállítása pultrózió útján, mivel a folyamat lehetővé teszi bármilyen rúdhosszúság előállítását, sokféle keresztmetszetű alakkal, hosszú rostokkal együtt. Hosszú szálak használata lehetővé teszi, hogy ezek a félkész termékek nagy teherbírásúak legyenek. Gyorsan növekvő kender- és lenrostok, bioalapú gyantákkal kombinálva szolgálnak alapul. Ez stabil, teljesen újrahasznosítható szerkezeti elemeket hoz létre gyorsan megújuló alapanyagokból.
A szál impregnálásának javításával és a belső gyártási feszültségek csökkentésével optimalizálni kell a mechanikai tulajdonságokat, és ezáltal szálkompozit anyagokból készült, erőteljes, teljesen újrahasznosítható rúdelemeket fejlesztenek ki. A keresztmetszetek fejlesztésére, merevségük és szilárdságuk paramétereinek optimalizálására, valamint a csatlakozási lehetőségek vizsgálatára interaktív folyamatban kell sor kerülni, megfelelő alkalmazási rendszerek kialakításával. Ennek alapja az anyag- és keresztmetszeti változatok gyártása és kísérleti elemzése. Ezek a fizikai tesztek biztosítják a szükséges paramétereket a megfelelő anyagtörvények megfogalmazásához a későbbi numerikus vizsgálatokhoz. A FEM segítségével a megszerzett tudást fel kell használni a teljes rendszerek, az egyes rudak és a csomópontelemek elemzésére és optimalizálására.