Kompozitní tlaková nádoba na bázi uhlíkových vláken

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F29132908%3A_____%2F21%3AN0000001" target="_blank" >RIV/29132908:_____/21:N0000001 - isvavai.cz</a>

Nalezeny alternativní kódy

RIV/26232511:_____/21:N0000081 RIV/68378297:_____/22:00570090 RIV/26232511:_____/22:N0000017 RIV/29132908:_____/22:N0000003

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Kompozitní tlaková nádoba na bázi uhlíkových vláken

Popis výsledku v původním jazyce

Tento vzorek již prezentuje zcela funkční tenkostěnnou uhlíkovou tlakovou nádobu s polymerním linerem, která splňuje technické a užitné parametry uvedené v projektovém plánu. Liner může být vyfouknutý ze tří druhů polymerů (PET, PEN, Tritan – dle užití plnícího média). Geometrie návinu uhlíkových rowingů byla optimalizována na co nejvyšší pevnostní únosnost tlakové nádoby s ohledem na počet návinů a její hmotnost (základem byla aplikace analytického přistupu uvedeného v „Vasiliev VV, Mechanics of Composite Structures. London: Taylor and Francis“) s tím, že byl také úspěšně aplikován technologický postup návinu umožňující zpevnění kritické části tlakové nádoby (přechod den do válcové části nádoby). Do procesu výroby bylo také zařazeno vakuování návinu.

Název v anglickém jazyce

Carbon fibre composite pressure vessel

Popis výsledku anglicky

This sample already presents a fully functional thin-walled carbon pressure vessel with a polymer liner that meets the technical and performance parameters specified in the project plan. The liner can be blown from three types of polymers (PET, PEN, Tritan - depending on the filling medium used). The geometry of the carbon groove liner was optimized to maximize the strength capacity of the pressure vessel with respect to the number of liners and its weight (based on the application of the analytical approach presented in "Vasiliev VV, Mechanics of Composite Structures. London: Taylor and Francis"), while the technological procedure of the liner was also successfully applied to allow the reinforcement of the critical part of the pressure vessel (the transition of the bottom to the cylindrical part of the vessel). Vacuuming of the winding was also incorporated into the manufacturing process.

Druh

G_funk - Funkční vzorek

CEP obor

—

OECD FORD obor

20505 - Composites (including laminates, reinforced plastics, cermets, combined natural and synthetic fibre fabrics; filled composites)

Projekt

<a href="/cs/project/FW01010355" target="_blank" >FW01010355: Vývoj automatizované technologie pro výrobu high-tech kompozitních tlakových nádob nové generace</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2021

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Interní identifikační kód produktu

FW01010355-V4

Číselná identifikace

—

Technické parametry

Konstrukční řešení a design této uhlíkové tlakové nádoby s polymerním linerem splňuje současné technické požadavky na „high-tech“ tlakovou nádobu a to jak z pohledu těsnosti, stability, chemické odolnosti (s ohledem na susceptibilitu lineru k použité látce), hmotnosti a její kvality. Při jejím návrhu byla zohledněna také ekonomická rentabilita a technologické možnosti zavedení výroby v režimu automatického provozu. Navíc se tímto výrobkem významně rozšiřuje výrobní portfolio firmy HPC Research, s.r.o. Technické parametry této kompozitní tlakové nádoby jsou: vnější průměr D = 230 mm, délka L = 415 mm, vnitřní objem 13,5 litrů, čistá hmotnost bez ventilu je m = 1,73 kg a tlaková kapacita do porušení nádoby činí 410 barů (průměrná hodnota z pěti provedených burst testů – z toho ani jedna nádoba nepraskla pod hodnotou 400 bar).

Ekonomické parametry

Oproti běžně používanému řešení s kovovým hliníkovým linerem bývá obecně hmotnostní úspora až 40%. Pokud porovnáme tento produkt hmotnostně s výrobkem firmy Dräger, konkrétně s tlakovou nádobou s Al linerem o kapacitě pouze 9 litrů a vyšším burst tlakem až 600 bar zjistíme, že naše hmotnostní úspora je až 68,5 %. V této hmotnostní úspoře není logicky zahrnuto řešení povrchové úpravy tlakové nádoby. To bude voleno dle jejího využití. Pokud vezmeme v úvahu potenciál využití tlakové nádoby i v odvětví dýchacích přístrojů pro IZS, kde je kladen velký důraz na odolnost proti nárazu lze konstatovat, že s jistototou a dostatečnou rezervou plníme podmínku hmotnostní úspory min. 20 % oproti konkurenčním řešením kompozitních nádob s kovovým linerem. Toto platí i pro případ zvýšení tlakové kapacity nádoby na 600 bar burst tlaku pomocí dalšího návinu. Nejistota odolnosti nádoby proti nárazu bude eliminována vhodnou povrchovou úpravou (stejně jako u konkurenčních řešení).

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

29132908; 26232511, 68378297

Název vlastníka

HPC Research s.r.o.; Výzkumný ústav stavebních hmot, a.s.; Ústav teoretické a aplikované mechaniky AV ČR, v. v. i.

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

A - K využití výsledku jiným subjektem je vždy nutné nabytí licence

Požadavek na licenční poplatek

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Adresa www stránky s výsledkem

—