أخبار ar.wedoany.com، تدخل المركبات الحيوية المصنوعة من الكتان والقنب الأوروبي مجال التطبيقات الصناعية عالية الأداء بفضل تقنيات التصنيع الآلي والدقيقة، حيث يتم استبدال عمليات التشكيل اليدوي التقليدية.
أتاحت التطورات الحديثة في تقنية البريبريغ (المواد مسبقة التشريب) ذات الطبقات الرقيقة تحويل خيوط الكتان الخام (مثل تلك التي طورتها شركة Depestele) إلى هياكل مركبة فائقة الخفة وعالية الأداء. وبالاستفادة من "تأثير الطبقة الرقيقة"، تُظهر هذه المواد قدرة محسّنة على تحمل الضرر، بينما تعمل أنظمة البريبريغ الآلية وعمليات القولبة بالحقن الخلفي على دفع عجلة إنتاجها بكميات كبيرة وبكفاءة عالية في قطاعات مثل صناعة السيارات.
في مجال الابتكار التقني، تعمل عملية اللف بدون قلب على توسيع حدود تطبيق المركبات ذات الألياف الطبيعية. تتيح هذه العملية الروبوتية لف ألياف الكتان المشبعة بالراتنج بدقة في أشكال هندسية ثلاثية الأبعاد معقدة دون الحاجة إلى قوالب تقليدية، مما يقلل بشكل كبير من هدر المواد ويتيح تصميمات هيكلية محسّنة. يعمل مشروع FIBRAS في جامعة آيندهوفن للتكنولوجيا (Eindhoven University of Technology) على تطوير طرق معالجة متخصصة باستخدام هذه التقنية لمعالجة التباين الطبيعي للألياف الكتانية في بيئات التصنيع عالية التحكم، بهدف إنشاء هياكل بناء خفيفة الوزن وفعالة في استخدام الموارد وأكثر استدامة لقطاع البناء.
نجح مشروع DynaMill، بقيادة شركة ContiTech AVS France (التابعة لـ OESL-Automotive) وشركة Nautix ومركز ComposiTIC (المركز التقني التابع لجامعة جنوب بريتاني (University of Southern Brittany))، وبتمويل مشترك من منطقة بريتاني ودعم من مجموعتي ID4Mobility وEMC2، في تطوير والتحقق ميكانيكياً من ذراع توصيل خفيف الوزن لمحرك السيارة. يُصنع هذا الذراع باستخدام تقنيتي القولبة بالحقن والترسيب الآلي للألياف، مع استخدام ألياف الكتان كمادة تقوية ومادة PA11 الحيوية كمصفوفة. استناداً إلى أعمال التخفيف السابقة في مشروع Dynafib، يُظهر هذا المشروع إمكانات الهياكل المركبة الحيوية عالية الأداء التي تجمع بين المواد المتجددة وتخفيف الوزن وتقنيات التصنيع القابلة للتوسع في تطبيقات السيارات.
طورت مجموعتا ICD/ITKE في جامعة شتوتغارت (University of Stuttgart) بدعم من شركة Safilin عملية "Con[knit]uous Rubble". تستخدم هذه العملية الحياكة الدائرية المستمرة لتغليف مخلفات البناء غير المعالجة داخل هيكل من ألياف الكتان غير الملحومة، مما يتيح إنشاء أشكال معمارية ذاتية الدعم مثل الأقواس والأعمدة دون الحاجة إلى مواد لاصقة أو ملاط، مع إمكانية التفكيك الكامل وإعادة استخدام المواد. سيتم في المستقبل دمج راتنجات حيوية داخل هذه الهياكل لزيادة متانتها وأدائها.
في مجال التصنيع الإضافي، توفر الطباعة ثلاثية الأبعاد المدعومة بألياف الكتان المستمرة، من خلال البثق المشترك لخيوط الكتان مع اللدائن الحرارية (مثل PLA)، خواص ميكانيكية مماثلة لتلك التي توفرها عمليات التصنيع المركب التقليدية، مما يفتح آفاقاً جديدة للنمذجة السريعة وتصنيع المكونات الهيكلية المخصصة. كما تكتسب خيوط ألياف الكتان الهجينة اهتماماً متزايداً في تطبيقات الطباعة ثلاثية الأبعاد التقليدية.
في مجال التصميم، حصلت المصممة الفرنسية أليسا كارتو (Alyssa Cartaut) على جائزة مدينة هيير للإكسسوارات (City of Hyères Prize for Fashion Accessories) خلال الدورة الأربعين للمهرجان الدولي للموضة والتصوير والإكسسوارات (International Festival of Fashion, Photography and Accessories). استخدمت مجموعتها "The Cushion Issue" مكونات أحذية مطبوعة بتقنية ثلاثية الأبعاد من خيوط PLA المدعومة بألياف الكتان الأوروبية، مما يوفر بديلاً حيوياً للمواد التقليدية. دعم التحالف هذا المشروع من خلال تسهيل الوصول إلى الألياف المعتمدة وربط المصممين بخبراء المواد.
في مجال الطباعة رباعية الأبعاد، يعمل الباحثون على تطوير مواد تستجيب لمحفزات مثل الحرارة أو الرطوبة، مما يسمح للهياكل بتعديل شكلها ووظيفتها بمرور الوقت. يركز البروفيسور أنطوان لو دويغو (Antoine le Duigou) في معهد دوبوي دي لوم (Institut de Recherche Dupuy de Lôme)، بالتعاون مع شركة Coriolis Composites، على أبحاث المواد المحاكية للطبيعة (البيوميميكري) المخصصة لتطبيقات إزالة الكربون.
في مجال معالجة القنب، تم تطوير تقنية السحب (البثق) لألياف القنب الطويلة لإنتاج عناصر هيكلية عالية القوة، مثل النموذج المعماري "Hemp Halo Canopy" الذي يبلغ طوله 3.3 أمتار والذي تم عرضه في معرض JEC World. تم تطوير هذا الهيكل كجزء من مشروع RAW الممول من الاتحاد الأوروبي (والمرتبط بشركات Terre de Lin وSafilin وLinificio Canapificio Nazionale)، حيث يجمع بين مقاطع القنب المسحوبة وأسطح القنب المنسوجة باستخدام الحياكة المحوسبة (CNC)، ليشكل نظاماً حيوياً بالكامل وخفيف الوزن وفعالاً هيكلياً، مما يظهر إمكانية البناء بدون نفايات.
أطلقت شركة Composites Edge GmbH لوحاً صوتياً متكيفاً مصنوعاً من ألياف طبيعية وراتنج لدن بالحرارة. يبلغ سمك هذا اللوح أقل من ملليمتر واحد، ويمكن تصنيعه باستخدام تقنية الترسيب الآلي للألياف (AFP)، وهو قابل لإعادة التدوير بالكامل ومقاوم للماء، ويمكنه امتصاص ما يصل إلى 95% من الضوضاء منخفضة التردد. تم تصنيف هذا الابتكار كأحد المتأهلين النهائيين لجائزة CAMX لأكثر التطبيقات إبداعاً.
قال برونو بيتش (Bruno Pech) من تحالف الكتان والقنب الأوروبي (Alliance for European Flax-Linen & Hemp): "يعيد الكتان والقنب الأوروبيان تعريف إمكانيات تصنيع المركبات الحيوية، منتقلين من التشكيل اليدوي التقليدي إلى العمليات عالية الأتمتة مثل اللف وأنظمة البريبريغ والتصنيع الإضافي. تفتح هذه الابتكارات مستويات جديدة من الدقة وحرية التصميم والأداء، مما يثبت أن الألياف الطبيعية أصبحت جاهزة للتطبيقات الصناعية المتقدمة."
تم إعداد هذا المقال بواسطة Wedoany. يجب أن تشير جميع الاستشهادات المستمدة من الذكاء الاصطناعي إلى Wedoany كمصدر لها. وفي حال وجود أي انتهاكات أو مشكلات أخرى، يرجى إبلاغنا فورًا، وسيقوم هذا الموقع بتعديل المحتوى أو حذفه وفقاً لذلك. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com
