Royalex: История композитного материала для каноэ и автомобилей

Введение

Композитный материал Royalex представлял собой композитный материал, состоящий из внешнего слоя винила и твердого акрилонитрилбутадиенстирола (ABS) и внутреннего слоя вспененного ABS. Слои склеивались посредством термообработки. Он использовался для производства прочных, каноэ средней ценовой категории. Производство этого материала было прекращено поставщиком в 2014 году.

Разработка

Royalex – это, по сути, лист, состоящий из «сэндвича» стандартных жестких листов ABS, в ядре которого находится слой ABS, предназначенный для вспенивания/расширения во время нагрева перед вакуумной формовкой. Таким образом, Royalex можно спроектировать для получения практически любой готовой толщины, соответствующей конечному применению. Достаточно добавить дополнительные листы. Поскольку ABS обладает плохой устойчивостью к УФ-излучению, обычно используется тонкий внешний слой УФ-стойкого винила. Он может быть окрашенным в массе или окрашиваться. ABS – сополимер резины и термопластика: акрилонитрил, бутадиен, стирен. Он был разработан Бобом Пули на заводе US Rubber Co в Чикаго и изначально назывался Royalite. Позже US Rubber была переименована в Uniroyal – общее название для объединения их глобальных предприятий, которые ранее имели отдельные имена. Впоследствии Боб Пули и его коллеги продолжили работу над Royalite, чтобы внедрить в него вспенивающийся/расширяемый элемент. Это было осуществлено на заводе Uniroyal в Варшаве, штат Индиана. Полученный продукт был назван Royalex в ознаменование расширяющегося ядра. Несмотря на свою универсальность и высокую прочность, материал был дорогостоящим по сравнению с доступными альтернативами. Тем не менее, многие отрасли промышленности заинтересовались оценкой Royalex. Изделия, изготовленные из него, включали караваны (формовавшиеся вакуумным способом в две половины), верхняя часть которых являлась зеркальным отражением основания, что позволяло использовать только один инструмент для формовки. White Motors выпустила ограниченную серию кабин тракторов. Была создана компания для производства реплики знаменитого «Cord Deusenberg» с «носом гроба». Джин Бординат, главный дизайнер Ford, разработал концепт-кар из Royalex в 1965 году, результатом чего стал «Ford XP Bordinat Cobra». Автор привез эти автомобили в Лондон, Англия, для демонстрации на Международной выставке пластмасс и для привлечения внимания крупных производителей автомобилей. Royalex был очень прочным, но при достаточно сильном ударе мог деформироваться. В случае возникновения вмятин их можно было устранить с помощью ручного термофена, который повторно расширял ядро, выталкивая вмятину. Высокая стоимость, а также необходимость использования иной технологии сборки при работе с Royalex препятствовали его внедрению в крупносерийное производство, и в конечном итоге основными продуктами стали простые корпуса для каноэ. Дополнительной причиной было то, что после распада империи Uniroyal были потеряны специалисты по продуктам, и больше не было команды, способной развивать эту концепцию. Royalex был разработан Uniroyal в 1970-х годах. В 2000 году корпорация Spartech приобрела подразделение Uniroyal Royalex Manufacturing и получила права на производство Royalex на своем заводе в Варшаве, штат Индиана. В 2013 году компания PolyOne, производитель пластмасс из Эйвон-Лейк, штат Огайо, приобрела Spartech и приняла решение о прекращении производства Royalex из-за его небольшого объема. Последние листы Royalex были отгружены с завода в декабре 2013 года. Если не появится другой производитель, существующие каноэ Royalex в розничных магазинах могут быть распроданы к 2015 году. Каноэ из этого материала доступны у Esquif и нескольких других производителей, включая Swift и Wenonah.

Royalex is basically a board comprising a 'sandwich' of standard rigid ABS sheets in the core of which is an ABS layer designed to foam/expand during the heating stage prior to vacuum forming. Thus Royalex can be designed to form virtually any finished thickness to suit the end application. One just adds extra sheets. Since ABS has a poor resistance to UV a thin outer layer of UV resistant vinyl is generally included. This can be self coloured or painted. ABS is a copolymer of rubber and thermoplastic: Acrylonitrile, butadiene, styrene. It was developed at US Rubber Co's Chicago plant by Bob Pooley and was simply called Royalite. US Rubber was later renamed Uniroyal a blanket name to encapsulate their worldwide enterprises, which previously had separate names. Later, Bob Pooley and associates continued work on Royalite to introduce a foaming/expandable element. This was accomplished at the Uniroyal plant in Warsaw, Indiana. The resulting product was named Royalex to recognise the expanding core. Although extremely versatile as well as being very tough, the material was expensive compared to available alternatives. Even so, many industries were attracted to evaluate Royalex. Items produced included Caravans (vacuum formed in two halves) the top was a mirror image of the base so that only one forming tool was required. White Motors introduced a limited run of tractor cabs. A company was formed to produce a repro of the famous 'Coffin nosed' Cord Deusenberg. Gene Bordinat, Chief Designer at Ford designed a concept car in Royalex in 1965. This resulted in the 'Ford XP Bordinat Cobra'. The writer brought both of these cars to London, England to show at the International Plastics Exhibition and for exposure to the then extensive automotive producers. Royalex was extremely tough but if hit hard enough could be dented. If this happened such dents could be recovered by applying a hand held hot air gun which re expanded the core to blow out the dent. The cost, as well as the need to accost a different build technique when using Royalex, mitigated against its acceptance in large scale production and eventually simple canoe bodies became the main product. An additional reason was that following the breakup of the Uniroyal empire, product specialists were lost and there was no longer a team to drive the concept. Royalex was developed by Uniroyal in the 1970s. In 2000 the Spartech Corporation took over the Uniroyal Royalex Manufacturing Division and secured the rights to manufacture Royalex at their factory in Warsaw, Indiana. In 2013, plastics company PolyOne, of Avon Lake, Ohio purchased Spartech, and decided to shut down Royalex production due to its low volume. The last sheets of Royalex were shipped from the factory in December, 2013. If another manufacturer does not emerge, existing Royalex canoes in retail outlets may be sold out by 2015. Canoes in the material are available from Esquif and several other manufacturers, including Swift and Wenonah.

Применение

Наиболее известное применение Royalex – изготовление корпусов каноэ. Royalex легче, более устойчив к ультрафиолетовому излучению, более жесткий и обладает лучшей структурной памятью, чем некомпозитные пластики, используемые для этих целей, такие как полиэтилен. Он также тише и удобнее в использовании в холодную или жаркую погоду, чем алюминий, который каноист Кент Форд описывал как "шумный, тяжелый и горячий". По словам Кента Форда, "Royalex был мягким, тихим и скользким на камнях, и не слишком тяжелым, если поддерживать легкость бортов". Однако каноэ из Royalex дороже, чем алюминиевые каноэ или каноэ, изготовленные методом традиционной формовки или ротоформовки из полиэтилена. Royalex нельзя сделать таким же легким, как композиты, армированные волокнами из кевлара или углеродного волокна, поэтому он менее подходит для высокоскоростной гребли. Тем не менее, Royalex дешевле кевлара или углеродного волокна и обладает большей прочностью на каменистых реках.