電動(dòng)化、二氧化碳排放限制、汽油和能源價(jià)格——這些因素推動(dòng)了汽車輕量化設(shè)計(jì)的發(fā)展。為了實(shí)現(xiàn)輕量化,除需采用輕質(zhì)材料外,還需要經(jīng)濟(jì)、適用的加工技術(shù)。Christian Fais,迪芬巴赫公司(Dieffenbacher)的北美銷售經(jīng)理概述了高壓樹脂傳遞模塑成型技術(shù)(HP—RTM)在復(fù)合材料部件連續(xù)生產(chǎn)中的潛力。
由碳纖或玻纖制成柔軟的纖維織物或纖維氈從卷軸上開卷后放入切割機(jī)。使用CNC切割技術(shù),纖維鋪層被切割成部件加工所需尺寸。該過程通過由現(xiàn)有的CAD零件參數(shù)得到的切割程序完成。切割成形的纖維鋪層材料層合到一起,然后放置到成型單元中。
高壓計(jì)量使得注射時(shí)間更短,并提高了預(yù)制件的浸潤(rùn)度,因而能以較短的固化時(shí)間來處理樹脂系統(tǒng)。這帶來了更短的生產(chǎn)周期和更高的成本效益。此外,這還提供了額外的好處,比如,能在保持出色的表面品質(zhì)的同時(shí)獲得更低的孔隙度。而對(duì)溫度的精確控制則能進(jìn)一步縮短加工周期,并從特殊RTM樹脂體系中獲益。
采用克勞斯瑪菲的高壓混合頭消除了耗費(fèi)成本的停工時(shí)間,也無需使用清洗傳統(tǒng)低壓混合頭時(shí)所需的特殊材料。這種混合頭具有自清潔能力,因此能在大批量生產(chǎn)時(shí)表現(xiàn)出突出的能效優(yōu)勢(shì),它的這種優(yōu)勢(shì)已經(jīng)在多種量化生產(chǎn)中得到了驗(yàn)證。
通過脫模劑供料塊,能夠?qū)⒐に囁璧拿撃┲苯右刖o湊的自清潔克勞斯瑪菲高壓混合頭,并且,即使在最低劑量(如0.1 g/sec)時(shí),仍具有極高的準(zhǔn)確性和工藝可靠性。具有高精度、高重復(fù)性的脫模劑計(jì)量對(duì)于可靠地實(shí)施下游工藝來說無疑是非常必要的。
修整
修整是工藝鏈最后步驟的其中一環(huán)。包括部件的外廓修邊,增加安裝孔和嵌件開孔。用銑刀進(jìn)行的修整采用的由克勞斯瑪菲開發(fā)的定制化解決方案。可以采用自動(dòng)化切割臺(tái)或手提式切割機(jī)。工具的選擇主要取決于部件的尺寸和復(fù)雜程度。機(jī)器人被用于在工藝步驟之間進(jìn)行零部件的處理。
HP—RTM交鑰匙車間
迪芬巴赫、克勞斯瑪菲,以及弗勞恩霍夫化學(xué)技術(shù)研究所(ICT)和LCC MuIlich之間的合作,使得從單一供應(yīng)源進(jìn)行HP—RTM工藝交鑰匙解決方案的全球交付成為可能。由這些企業(yè)共同開發(fā)的這種創(chuàng)新HP—RTM生產(chǎn)線包含了以下特點(diǎn):
◆高生產(chǎn)率;
◆始終如一的高度自動(dòng)化;
◆較短的加工周期;
◆自動(dòng)化預(yù)成型加工;
◆節(jié)能的壓制技術(shù);
◆自清潔高壓混合頭;
◆無論是預(yù)成型加工還是注射過程都無需使用輔助材料。
◆保持出色的表面質(zhì)量,同時(shí)具有低孔隙率。
這項(xiàng)合作的一個(gè)重要因素在于可持續(xù)發(fā)展的HP—RTM工藝技術(shù),以及HP—RTM整體式生產(chǎn)線的未來發(fā)展。為了提升這項(xiàng)技術(shù),弗勞恩霍夫ICT裝備了一個(gè)由迪芬巴赫壓制機(jī)和克勞斯瑪菲HP—RTM混合計(jì)量單元(RimStar Thermo)構(gòu)成的RTM設(shè)備單元。這套裝置既被用于內(nèi)部測(cè)試,也可用于客戶實(shí)驗(yàn)。這些研發(fā)通過實(shí)驗(yàn)室以及交付給知名企業(yè)的那些設(shè)備,突顯了其成功之處。
- 陜科大王學(xué)川教授團(tuán)隊(duì)韓慶鑫等 JMCA:通過天然動(dòng)物皮“微反應(yīng)器”中的“一鍋煮”反應(yīng)實(shí)現(xiàn)功能皮革的制備 2024-12-08
- 院士領(lǐng)銜!西北工業(yè)大學(xué)/北京大學(xué)孟鴻教授團(tuán)隊(duì) Nat. Commun.:黑色電致變色材料的設(shè)計(jì)合成方案用于汽車全景天窗 2024-10-03
- 中國(guó)科大李良彬/崔昆朋教授團(tuán)隊(duì) Macromolecules:汽車PVB膠片在寬溫度和應(yīng)變速率范圍內(nèi)的變形和斷裂行為 2024-08-17
- 四川大學(xué)王延青 AFM:氧化石墨烯納米片協(xié)同雙工程設(shè)計(jì)硬碳 - 邊緣鈍化與催化SEI設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)超高初始庫(kù)侖效率鈉離子電池 2025-07-10
- 南科大楊燦輝團(tuán)隊(duì) Nat. Commun.:提出低遲滯強(qiáng)粘接高分子軟材料力學(xué)設(shè)計(jì)原理 2025-07-05
- 廈門大學(xué)曹學(xué)正教授 Macromolecules:高強(qiáng)高黏超流體動(dòng)態(tài)高分子網(wǎng)絡(luò)的仿生設(shè)計(jì)及跨尺度流變理論模擬揭秘 2025-07-03