Krajowa sieć badawcza Łukasiewicz jest jedną z największych instytucji badawczych w Europie. Zajmuje się opracowywaniem i rozwijaniem nowoczesnych technologii dla różnych gałęzi przemysłu. Najnowszy wynalazek, czyli kompozytowy "crash-box" to wspólny projekt instytutu motoryzacyjnego PIMOT i lotniczego ILOT, bo może znaleźć zastosowanie zarówno w lotnictwie, jak i w motoryzacji, a nawet w przemyśle kolejowym.
Zwykłe absorbery zderzaków są ze stali i tworzyw sztucznych. Polski jest z włókna węglowego
Pomysł inż. Adriana Lipkowskiego to nowy rodzaj absorbera energii, czyli elementu pochłaniającego i rozpraszającego energię kinetyczną, która występuje na przykład w momencie zderzenia. Rozmaite absorbery energii, np. hydrauliczne albo tarciowe są stosowane zarówno w samolotach, jak i w samochodach. W autach osobowych absorber energii jest elementem przedniego i tylnego zderzaka. Jego zadaniem jest podwyższenie poziomu bezpieczeństwa biernego oraz ograniczenie uszkodzeń w momencie kolizji. Typowy samochodowy absorber jest schowany za plastikowym lakierowanym elementem zewnętrznym zderzaka. Pod nim kryje się tzw. belka wykonana najczęściej ze stali wypełniona i obłożona tworzywem sztucznym. Najczęściej jest ekspandowany polipropylen (EPP) lub polistyren (EPS, czyli popularny styropian), bo takie materiały znakomicie rozpraszają energię.
Projekt pana Adriana sprawi, że kompozytowe zderzaki będą lepiej pochłaniać energię
Inżynier Lipkowski ma inny pomysł. Naukowiec prowadzący projekt "crash-box" opracował kompozytowy absorber energii, który składa się z włókien węglowych stabilizowany w termoplastycznym tworzywie sztucznym. W porównaniu z tradycyjną konstrukcją takie rozwiązanie ma wiele zalet. Przede wszystkim jest lżejsze, ale to dopiero początek jego plusów. Kluczowe cechy nowej technologii to oprócz redukcji masy także szybkie tempo produkcji, szeroki zakres dostępnych materiałów, możliwość dopasowania konstrukcji do różnych kształtów, odporność na korozję, lepsza integracja i większa wydajność produkcji.
Wisienką na torcie jest możliwość recyklingu takich komponentów, bo kompozyty to taki rodzaj tworzyw termoutwardzalnych, które mogą być przetwarzane wielokrotnie. Ich struktura chemiczna w przeciwieństwie do kompozytów duroplastycznych nie zmienia się w sposób nieodwracalny. To duża zaleta, a do tego dochodzi prosty proces kształtowania, który nie wymaga wysokich temperatur ani długiego wygrzewania w autoklawie. Jedyną wadą, która przychodzi do głowy, może być wyższy koszt produkcji absorberów wykonanych z kompozytu włókna węglowego.
Praca dyplomowa inż. Adriana Lipkowskiego jest tym bardziej cenna, że do wykonania absorberów energii zastosowano kompozyty termoplastyczne, co powoduje, że absorbery z nich wykonane są znacznie lżejsze od szeroko zastosowanych absorberów hydraulicznych czy tarciowych. Powoduje to zmniejszenie ciężaru obiektu biorącego udział w zderzeniu, co dodatkowo zmniejsza jego energię kinetyczną
– napisał w recenzji pracy Krzysztof Pieńkowski z Polskiego Związku Przetwórców Tworzyw Sztucznych.
Polska myśl techniczna musi czekać na wdrożenie do seryjnej produkcji
Rozwiązanie było treścią pracy dyplomowej Adriana Lipkowskiego i zostało docenione w konkursie Polskiego Związku Przetwórców Tworzyw Sztucznych na najlepszą pracę dyplomową. Praca, która obejmowała wytwarzanie absorberów energii uderzenia przy zastosowaniu kompozytu węglowego o spoiwie termoplastycznym, zdobyła w nim pierwsze miejsce. Teraz tylko czekać aż nową polską technologię kupią i wykorzystają motoryzacyjne koncerny. Nowa technologia może być użyta w motoryzacji, przede wszystkim przy przednich i tylnych skrzyniach zderzeniowych (elementach umieszczonych pomiędzy zderzakiem i podwozie) w samochodach, a także w lotnictwie przy produkcji foteli lotniczych, podłóg samolotu i podwozia.