Jetpack met plastic kogellagers

Mario Böhme, een Duitse engineeringstudent heeft een draagbare jetpack ontworpen. Een raketaandrijving zit vast op de rug van de piloot en moet voor genoeg voortstuwingskracht gaan zorgen, in theorie althans. Uniek onderdeel van Mario’s ontwerp is het gebruik van plastic kogellagers, bijvoorbeeld in de besturingshendels en het systeem dat het gewicht van de piloot draagt.

"Ik heb ook andere materialen overwogen, maar de plastic lagers hebben het laagste gewicht en vertonen minder uitval door corrosie", aldus Böhme. Bij de aandrijvingsreactie komen corrosiebevorderende gassen vrij die meer schade veroorzaken aan metaal dan de speciaal ontwikkelde kunststof die in de kogellagers zit verwerkt.

Plastic verbindingen

Een plastic verbinding houdt ook de hele raketinstallatie bij elkaar en draagt het gewicht van de piloot. "Als deze verbinding kapotgaat, dan komt de raketinstallatie los van de piloot en valt hij naar beneden", zegt Böhme. "Dus het moet bewezen zijn dat het plastic de belasting tijdens de vlucht aankan. Vanwege veiligheidsoverwegingen wordt de verbinding na een aantal vluchten vervangen." Böhme geeft aan dat de temperatuur die de kogellagers te verduren krijgen niet boven de 40 graden Celsius zal uitkomen.

Eenmansproject

"Het hele project is gepland, ontworpen en gebouwd door maar één persoon; ikzelf", zegt Böhme. "Sommige onderdelen zijn vrij verkrijgbare onderdelen, maar dat was slechts een klein aantal. De andere onderdelen zijn ontworpen en doorgerekend door mijzelf, met behulp van de nieuwste CAD-technieken die ik op mijn universiteit kon gebruiken."

Böhme werkse meer dan vijf jaar lang aan het project zonder sponsoren. "Ik ben nu op zoek naar sponsoren, zodat ik genoeg geld bij elkaar krijg om de jetpack in de lucht te krijgen en het vliegsysteem te verbeteren. Op dit moment is de brandstof het duurst", aldus Böhme.

Igus

De plastic onderdelen zijn ontwikkeld door het Duitse bedrijf Igus. Dit bedrijf maakt slijtvaste kunststof materialen die lang meegaan. De producten van Igus worden breed ingezet als kogellagers en kabelgeleiders. Igus gebruikt als kunststoffen onder andere Polyamide 6, 66 en Polyetheretherketoon (PEEK). Dit wordt verstevigd met glasvezel en koolstofvezel, alsmede een nieuw ontwikkeld nanomateriaal.

In een interview met de website Design News geeft manager Tom Miller van Igus aan dat ze nog steeds veel moeite hebben met het overtuigen van engineers dat plastics als kogellagers in veel gevallen beter zijn dan staal. "Veel engineers zeggen dat ze plastic tien jaar geleden hebben getest en het niet voldeed." Maar net als met alle technische toepassingen, in het bijzonder kogellagers, is het essentieel om de juiste plastic formule te hebben. Volgens Miller verkopen een hoop fabrikanten plastic lagers die niet aan strenge eisen kunnen voldoen.

Plastic lagers kunnen zonder smering gebruikt worden, maken minder lawaai dan metalen lagers, zijn goed bestand tegen chemicaliën en erg licht, wat Mario Böhme zo aantrok aan dit materiaal voor zijn jetpack. Lagers gemaakt van PEEK-verbindingen kunnen temperaturen aan tot 600 graden Celsius. Plastic lagers zijn volgens Miller alleen niet geschikt voor continue hittebelasting, zoals in ventilatoren.