Celem projektu 3DforCOMP jest opracowanie technologii zwiększenia przewodności elektrycznej kompozytów węglowych (CFRP), szczególnie w poprzek włókien węglowych, wymaganych dla ekranowania elektromagnetycznego w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym, obronnym i elektronicznym. Proponowane rozwiązanie polega na wykorzystaniu procesu druku 3D metodą Fused Filaments Fabrication (FFF) do drukowania nanokompozytów termoplastycznych zawierających nanorurki węglowe na powierzchni tkanin węglowych. Takie podejście pozwoli w bezpieczny sposób wprowadzić do struktury CFRP duże ilości nanorurek węglowych (do 15% mas.), co nie jest możliwe przy użyciu obecnie dostępnych technologii. Podczas procesu produkcji CFRP nadrukowane ścieżki nanokompozytowe zostaną stopione i zmieszane z żywicą epoksydową, co spowoduje poprawę nie tylko właściwości elektrycznych, ale także mechanicznych. W projekcie zostaną opracowane nowe przewodzące i elastyczne filamenty na bazie klejów topliwych i nanorurek węglowych, które będą testowane na drukarce przemysłowej podczas stażu w SINTEF w Norwegii. Na każdym etapie procesu przewodność elektryczna będzie poddawana analizie i korelowana z mikroskopowymi badaniami dyspersji nanorurek węglowych. Pozwoli to na zrozumienie wpływu warunków procesu na właściwości elektryczne i skuteczność ekranowania elektromagnetycznego. Opracowane rozwiązanie zostanie przetestowane w warunkach naturalnych na prototypie skrzydła samolotu pod koniec projektu.

Koordynator projektu. Zespół badawczy TECHNOLOGY PARTNERS będzie odpowiadał za opracowanie technologii nadrukowywania nanokompozytów przewodzących na bazie klejów termotopliwych i nanorurek węglowych na powierzchnię tkanin węglowych. Testowane będą różne kombinacje klejów i tkanin co umożliwi wybranie systemu zapewniającego najwyższą adhezję. Zbadana zostanie zależność pomiędzy lepkością polimeru, uzyskaną dyspersją nanorurek, przewodnością elektryczną i przydatnością do stosowania w technice FFF. Wybrane zostaną parametry druku 3D nanokompozytowych ścieżek na powierzchni tkanin węglowych w celu znalezienia korelacji pomiędzy parametrami strukturalnymi tkanin a przyczepnością drukowanego kształtu. Badane materiały zostaną zbadane ze względu na swoje właściwości termiczne, elektryczne i mechaniczne. W końcowej fazie projektu kompozyty zostaną poddane badaniom ekranowania pola elektromagnetycznego oraz wykorzystane do produkcji demonstratora w postaci skrzydła samolotu, który zostanie przetestowany w warunkach rzeczywistych. Kierownik projektu odbędzie staż naukowy w SINTEF w Norwegii, gdzie opracowane przewodzące filamenty będą testowane na drukarce przemysłowej, co umożliwi ich późniejsze wdrożenie komercyjne.