Pagina 27 van: Metaal Magazine 7 – 2021
de carrosserie bestaat uit composiet
(epoxy met carbon) zoals de i3 en i8
van BMW, maar over het algemeen
is de productie vooralsnog te duur
waardoor het voor grote series niet
rendabel is.”
Composietontwerpen zijn bovendien
vaak overgedimensioneerd, stelt Van
Gurp: “Om de stevigheid op lange
termijn te garanderen wordt vaak
meer composietmateriaal gebruikt
dan in feite nodig is, waardoor het
gewicht nog niet drastisch lager ligt
en de kosten nog vrij hoog.”
Hybride
Brightlands Materials Center doet
daarom onderzoek naar hoe metaal
en kunststoffen het beste kunnen
worden gecombineerd in hybride
varianten. “De moeilijkheid hierbij
is de bevestiging van metalen en
kunststof onderdelen aan elkaar. Het
grote probleem bij deze hechtingen
is dat bij temperatuurveranderingen
metaal en kunststof niet op dezelfde
manier uitzetten waardoor span-
ningen ontstaan. Het grensvlak van
metaal en kunststof zal – of het nu
gaat om lijmen, spuiten of schroeven
– na verloop van tijd een zwakke plek
worden. Het is daarom belangrijk
om te weten hoe dit grensvlak zich
gedraagt. Dat is één van onze ken-
nisdomeinen. We willen kunnen
3D-geprinte aerospace sensorhouder uit
carbon versterkt composiet.
Bij Brightlands Materials Center worden hechtingsproeven uitgevoerd aan hybride metaal-kunst-
stof onderdelen.
voorspellen wanneer de kwaliteit van
de hechting afneemt en onderhoud
nodig is.”
Faalgedrag
Voorbeelden van de werking van
faalgedrag van zo’n hybride onder-
deel zijn er inmiddels. Van Gurp:
“We hebben diverse proeven gedaan,
maar ook berekeningen met simula-
tiemodellen doorgevoerd. Met door
onszelf ontwikkelde materiaalmodel-
len kunnen we het faalgedrag van
zo’n hybride deel steeds beter be-
grijpen.” Een van de proefprojecten
werd uitgevoerd in samenwerking
met het bedrijf Polyscope. “Kunst-
stofleverancier Polyscope, producent
van specialty additieven op basis van
het polymeer SMA (styrene maleic
anhydride) heeft ontdekt dat door
hen vervaardigd kunststof de lange-
termijn-hechtingseigenschappen van
verschillende kunststoffen aan me-
taal sterk verbetert. De betreffende
Duurzaamheid kunststoffen
versus metaal
Het is nog niet zo eenvoudig om
kunststof en metaal te verge-
lijken op het gebied van duur-
zaamheid. Het hangt heel erg af
van de toepassing waarin beide
materialen worden vergeleken.
Meestal wordt hiervoor een LCA,
een Life Cycle Analysis gebruikt,
waarin verschillende aspecten
van duurzaamheid worden mee-
genomen. Het grootste voordeel
van kunststoffen is hun lichte
gewicht, wat vaak substantieel
bijdraagt als het om minder
CO
2
-emissies gaat, bijvoorbeeld
bij transport (verpakkingen) of
in gebruik (auto’s, vliegtuigen).
Ook recyclebaarheid is belang-
rijk. Om dit mee te nemen in
de LCA, moet duidelijk zijn
hoeveel keer er gerecycled
wordt, maar ook wat daarbij
nog de kwaliteit is. Het hangt
van de toepassing af hoe dit in
de LCA gewaardeerd wordt. In
zijn algemeenheid zal de betere
recyclebaarheid van metaal een
voordeel in de LCA opleveren.
Een precieze vergelijking kan
gegeven worden als al dit soort
details bekend zijn.
METAAL MAGAZINE DECEMBER 2021 BLIK VOORUIT 27
26-27-28_brightlands.indd 27 06-12-21 16:25