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赫氏模塑材料讓高產量和零廢料工藝成為現實

瀏覽:9468 作者: 來源: 時間:2023-04-06 分類:

赫氏生產的一種高性能模塑材料通過某種理想的、零廢料的量產工藝,被用來制造碳纖維增強塑料傳動橫梁。

該汽車復合材料部件與鋁制部件相比,在性能和價格方面相當,但重量要輕30%-50%左右。

該傳動橫梁由赫氏與林茨大學聚合物產品工程研究院、恩格爾(Engel)以及Alpex公司共同開發(fā)。赫氏汽車銷售及市場主任Achim Fischereder指出:“這些部件與汽車底盤的一端相連,并支撐其傳動裝置。因此,材料必須具有強度和硬度,而且還有抗疲勞性。當這些材料暴露在路面上時,它們還必須具備抵御石子的沖擊以及因水和鹽而引起的腐蝕。”

為滿足這些要求,合作伙伴們選擇了目前市場上性能最佳的HexMC-i 2000模塑材料來生產該部件。HexMC-i 2000的設計是專門為了解決片狀模塑料(SMCs)和預浸料在性能和價格方面的問題,而且其硬度比鋼高,而密度大約是鐵的五分之一。另外,其機械性能具有高度的連續(xù)性。

HexMC-i 2000由單向碳纖維預浸料長方形小碎片組成,小碎片無固定方向。其預浸料采用了赫氏M77快速固化環(huán)氧樹脂,通過預浸形成了2000gsm的片材。模塑材料可在兩分鐘內固化,制成強度和硬度高的輕量化部件。

傳動橫梁的生產是通過將HexMC-i 2000材料的預成型件鋪放在Alpex公司制造的模具內,然后用恩格爾公司定制的v-duo壓機進行模壓。利用一次性加工工藝,條形部件、鋁插入件和其它的功能件都可以跟部件模壓成型在一起。與金屬版本的部件相比,可以減少計件工作,并降低成本。

關鍵的是,預成型件的邊角料可以填在材料的層與層之間,可為材料的關鍵區(qū)域提供額外的增強,這便意味著該工藝不會產生廢料。合作伙伴們還探索出了另外一種選項,即通過利用Carbon Conversions公司(赫氏已于2016年入股該公司)開發(fā)的技術,將這些邊角料制成碳纖維氈預浸料。

采用林茨大學聚合物產品工程研究院開發(fā)的先進有限元方法模擬技術,部件的設計被高度優(yōu)化,滿足了應用所需的強度和抗疲勞性。

Achim最后說道:“赫氏期待與合作伙伴進一步挖掘HexMC-i 2000材料的優(yōu)勢??深A測的零廢料工藝證明了在大幅減重的同時,結構件的性能和價格完全可與金屬結構件相媲美?!?/p>