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赫氏模塑材料讓高產量和零廢料工藝成為現實

放大字體  縮小字體 發布日期:2019-04-02  來源:中國復材展編譯  瀏覽次數:195
核心提示: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
       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。
 
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  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。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的先進有限元方法模擬技術,部件的設計被高度優化,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材料的優勢。可預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。”
 
 
 
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