Het ThermoPlastic composites Research Center (TPRC) uit Enschede viert op 8 oktober 2019 het tienjarig bestaan. Tijdens een conferentie op de Universiteit Twente (UT) staat TPRC stil bij de belangrijkste mijlpalen van het consortium, ooit klein begonnen met een paar onderzoekers op de UT. Tegelijkertijd gaat de blik op de toekomst met een nog bredere toepassing van thermoplastische composieten. TPRC was in het afgelopen decennium een sleutelspeler in de brede doorbraak van deze ultralichte en sterke materialen in de auto- en vliegtuigindustrie. Multinationals als Boeing, Toray Advanced Composites (voorheen TenCate Advanced Composites) en GKN Fokker zijn partner vanaf het eerste uur en omarmen thermoplastische composieten inmiddels volop.
Composieten zijn, vaak zonder dat we het zien of merken, steeds vaker onderdeel van onze wereld. De auto’s waar we in rijden en de vliegtuigen waar we in vliegen bestaan in toenemende mate uit dit ‘materiaal van de toekomst’. Een Boeing 787 Dreamliner is al voor de helft gebouwd uit dit materiaal, dat in de discussie rond CO2-emissie en brandstofbesparing een grote rol kan spelen.
Wat zijn thermoplastische composieten?
Thermoplastisch composiet is superlicht, sterk en stijf, maar ook duurzaam en recyclebaar. Producten op basis van deze materialen zijn tot zo’n veertig procent lichter dan de gebruikelijke materialen in auto’s en vliegtuigen en leveren dus veel voordeel op. Toch missen veel fabrikanten nog het gevoel voor dit materiaal. Ervaring met verwerking van bijvoorbeeld staal is niet één op één te gebruiken bij composieten. “En dus kloppen fabrikanten bij ons aan”, vertelt Harald Heerink, sinds 2011 General Manager bij TPRC. “We zijn inmiddels uitgegroeid tot een internationaal consortium van 22 leden die we helpen met onderzoek, training, testen en productie. Het unieke daarbij is dat de gehele waardeketen vertegenwoordigd is. Kennisinstellingen, leveranciers van materialen, machines en onderdelen, luchtvaart en automotive zijn allemaal betrokken.”
Veel meer dan alleen een netwerk
De eerste grote mijlpaal die TPRC vierde, was de opening van een eigen lab op Kennispark Twente in 2012. In de hightech faciliteit (750m²) beschikt TPRC over persvormen, een advanced fiber placement machine, spuitgietmachines, verschillende labtechnieken en testbanken. “Met dit lab werd TPRC veel meer dan alleen een netwerk, onze leden maken er volop gebruik van”, vertelt Heerink.
Onderzoek en ontwikkeling bij TPRC kwamen drie jaar geleden pas echt in een stroomversnelling. “De grote vliegtuigbouwers gaven aan dat zij thermoplastische composieten op grote schaal willen inzetten en daarvoor de toeleveranciers nodig hebben. Grote Amerikaanse bedrijven als Spirit AeroSystems en Collins Aerospace, toeleveranciers in de vliegtuigindustrie, sloten zich daarop snel aan bij TPRC. Ons lidmaatschapsmodel is daarbij uniek in de wereld van thermoplastische composieten. Leden committeren zich gedurende 5 jaar tot samenwerken met ons en met elkaar.”
Foutloze vormen ontwerpen
Technologisch gezien loopt TPRC wereldwijd ook voorop in het ontwerpen van nagenoeg foutloze onderdelen. “Virtual manufacturing genoemd”, vertelt Heerink. “Daarmee maak je het ontwerpproces voorspelbaar. Voor ons betekende dit het overwinnen van de laatste horde. Hierdoor wordt in een vroege fase van het ontwerpproces duidelijk of een onderdeel maakbaar is. De toepassing voldoet hiermee aan de twee grootste eisen in de industrie: gewichtsreductie en lagere kosten. Als je je bedenkt dat een grote spuitgietmal soms meer dan een miljoen euro kost, snap je dat een foutloos productieproces essentieel is voor fabrikanten of toeleveranciers.”
De Toekomst
Heerink verwacht dat het TPRC blijft doorgroeien. “Uitbreiding van het consortium blijft belangrijk voor de toepassingen van thermoplastische composieten in de industrie. De vliegtuigindustrie is soms moeilijk in beweging te krijgen als het gaat om innovatie. Wat er nu gebeurt, is al heel bijzonder, maar uitbreiding blijft nodig. De focus komt ook steeds meer te liggen op recycling, waar we al een aantal succesvolle projecten in hebben uitgevoerd. Bovendien verwachten we meer toepassing in andere producten zoals professionele fietsframes. Het Belgische bedrijf REIN4CED, dat ook zal spreken op onze conferentie, houdt zich daar bijvoorbeeld mee bezig.”
Conferentie ‘The Future of Thermoplastic Composites’
De conferentie ‘The Future of Thermoplastic Composites’ vindt plaats op 8 oktober 2019 op de Universiteit Twente. Prominente experts gaan met de bezoekers in gesprek over de nieuwste technologische ontwikkelingen en toepassingen op het vlak van thermoplastische composieten. Keynotespreker is Alex Rubin, senior technical fellow bij Boeing. De moderator is technologie-expert Danny Mekić. Het TPRC verwacht ruim 300 deelnemers. Meer info over aanmelden en programma is hier te vinden.
