Brandnetelvezel composiet; Een golfslagbrekende innovatie

Aanleiding van het project

Composietmaterialen bieden superieure mechanische eigenschappen ten opzichte van meer traditionele materialen zoals metaal, plastics, hout en beton. Zo is met name het lichte gewicht in combinatie met een hoge sterkte en stijfheid zeer gewenst. De vraag naar deze materialen neemt dan ook jaarlijks toe.

De huidige composietmaterialen zijn op zichzelf echter niet duurzaam en niet of nauwelijks te recyclen. In dit project wordt daarom een recyclebare biobased composiet ontwikkeld die eveneens over goede mechanische eigenschappen beschikt. De samenstelling van dit composiet zal bestaan uit brandnetelvezels en thermoplastische biobased harsen.

In dit project zal dit nieuwe materiaal worden toegepast op een eerste hoogwaardige toepassing. Dit is een cruciale stap voor het succes en de doorontwikkeling van nieuwe recyclebare biobased composietmaterialen.

Toepassing van het nieuwe composiet

In dit project zal het nieuwe composiet als first-use case toegepast worden op de stoelen en dempende onderstellen van hoge snelheidsboten (RIB). De huidige stand der techniek van schokdempende systemen schiet tekort. De voornaamste reden is het hoge gewicht door gebruik van RVS.

De tekortschietende schokdempende systemen leiden tot een te hoge vertical velocity dose. Hierdoor treden rugklachten op. HK Suspension wil vanuit deze ervaring met CeraCarbon een innovatief verend en adaptief dempend onderstel (werknaam: VADO) ontwikkelen dat gebruik maakt van de superieure eigenschappen van composiet.

Expertise en slijtvastheid

CeraCarbon zal haar unieke expertise op het gebied van keramiek in combinatie met composieten toepassen om zo de hoge mate van slijtvastheid te creëren bij het nieuw te ontwikkelen materiaal. Deze eigenschap is essentieel voor de VADO-toepassing gezien de wrijvingsfrictie die optreedt binnen de schokdempers.

Het beoogde product zal medische problemen (rugklachten) voorkomen en door een significante gewichtsbesparing (efficiëntere aandrijving) de CO2-uitstoot van deze boten doen reduceren.

Technologische innovatie

Het verend en adaptief dempend onderstel (VADO) is innovatief vanwege het recyclebare composietmateriaal dat wordt toegepast op een geïntegreerd frame en op schokdemperbehuizingen.

Het (bio)composietmateriaal is recyclebaar en CO2-neutraal, aangezien de grondstoffen hernieuwbare planten zijn die CO2 opnemen tijdens de groei. Tijdens gebruik en recycling wordt deze CO2 opgeslagen en pas bij een eventueel einde aan het gebruik en compostering geven ze de CO2 weer vrij die ze eerder hebben opgenomen.

De combinatie van de composiet met keramiek zorgt bovendien voor een slijtvaste toepassing (slijtvastheid is een bekende tekortkoming van reguliere composieten). Daarnaast worden cartridges en elektronische aansturingscomponenten voor luchtvering ontwikkeld en getest.

In het onderstel worden sensoren geplaatst die op basis van onder andere versnelling, hellingshoeken en gewicht van de passagier de impact/klappen van de ruwe zee gladstrijkt. Het onderstel is een technologische doorbraak, omdat het de vertical velocity dose effectief vermindert, wat gezondheidsklachten voorkomt.

Economische waarde

Voor eindgebruikers ontstaat meerwaarde, omdat het schokdempende stoelonderstel door betere demping rugklachten vermindert, waardoor de inzetbaarheid van bemanning toeneemt.

Na het project wordt CeraCarbon toeleverancier van frame en schokdemperbehuizingen voor HK Suspension, die op haar beurt haar onderdelen produceert, assembleert en het totaalproduct aflevert. HK Suspension verzorgt daarnaast de service en het onderhoud.

Kwaliteit van het samenwerkingsverband

CeraCarbon en HK Suspension zijn in hoge mate complementair. CeraCarbon heeft de expertise voor het ontwikkelen van nieuwe composietmaterialen in combinatie met keramiek. HK Suspension heeft expertise in het ontwikkelen van de cartridges en elektronica en het realiseren van maatwerk schokdempende producten.

HK Suspension werkt al jaren met afnemers zoals Defensie, Koninklijke Reddingsbrigade en vele scheepswerven.

Maatschappelijke impact

Het project heeft grote maatschappelijke impact omdat het project aansluit bij de KIA’s:

1. Energie en duurzaamheid
2. Gezondheid en zorg
3. Veiligheid
4. Sleuteltechnologieën