电动化、二氧化碳排放限制、汽油和能源价格——这些因素推动了汽车轻量化设计的发展。为了实现轻量化,除需采用轻质材料外,还需要经济、适用的加工技术。Christian Fais,迪芬巴赫公司(Dieffenbacher)的北美销售经理概述了高压树脂传递模塑成型技术(HP—RTM)在复合材料部件连续生产中的潜力。
由碳纤或玻纤制成柔软的纤维织物或纤维毡从卷轴上开卷后放入切割机。使用CNC切割技术,纤维铺层被切割成部件加工所需尺寸。该过程通过由现有的CAD零件参数得到的切割程序完成。切割成形的纤维铺层材料层合到一起,然后放置到成型单元中。
高压计量使得注射时间更短,并提高了预制件的浸润度,因而能以较短的固化时间来处理树脂系统。这带来了更短的生产周期和更高的成本效益。此外,这还提供了额外的好处,比如,能在保持出色的表面品质的同时获得更低的孔隙度。而对温度的精确控制则能进一步缩短加工周期,并从特殊RTM树脂体系中获益。
采用克劳斯玛菲的高压混合头消除了耗费成本的停工时间,也无需使用清洗传统低压混合头时所需的特殊材料。这种混合头具有自清洁能力,因此能在大批量生产时表现出突出的能效优势,它的这种优势已经在多种量化生产中得到了验证。
通过脱模剂供料块,能够将工艺所需的脱模剂直接引入紧凑的自清洁克劳斯玛菲高压混合头,并且,即使在最低剂量(如0.1 g/sec)时,仍具有极高的准确性和工艺可靠性。具有高精度、高重复性的脱模剂计量对于可靠地实施下游工艺来说无疑是非常必要的。
修整
修整是工艺链最后步骤的其中一环。包括部件的外廓修边,增加安装孔和嵌件开孔。用铣刀进行的修整采用的由克劳斯玛菲开发的定制化解决方案。可以采用自动化切割台或手提式切割机。工具的选择主要取决于部件的尺寸和复杂程度。机器人被用于在工艺步骤之间进行零部件的处理。
HP—RTM交钥匙车间
迪芬巴赫、克劳斯玛菲,以及弗劳恩霍夫化学技术研究所(ICT)和LCC MuIlich之间的合作,使得从单一供应源进行HP—RTM工艺交钥匙解决方案的全球交付成为可能。由这些企业共同开发的这种创新HP—RTM生产线包含了以下特点:
◆高生产率;
◆始终如一的高度自动化;
◆较短的加工周期;
◆自动化预成型加工;
◆节能的压制技术;
◆自清洁高压混合头;
◆无论是预成型加工还是注射过程都无需使用辅助材料。
◆保持出色的表面质量,同时具有低孔隙率。
这项合作的一个重要因素在于可持续发展的HP—RTM工艺技术,以及HP—RTM整体式生产线的未来发展。为了提升这项技术,弗劳恩霍夫ICT装备了一个由迪芬巴赫压制机和克劳斯玛菲HP—RTM混合计量单元(RimStar Thermo)构成的RTM设备单元。这套装置既被用于内部测试,也可用于客户实验。这些研发通过实验室以及交付给知名企业的那些设备,突显了其成功之处。
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