復(fù)合材料零部件的生產(chǎn)成本真能降低50%以上嗎
發(fā)布日期:2022-12-20
【機床商務(wù)網(wǎng)欄目 科技動態(tài)】考慮到碳纖維增強塑料等復(fù)合材料在輕量化汽車領(lǐng)域的應(yīng)用仍相對較少，尚未實現(xiàn)批量生產(chǎn)。使用碳纖維增強塑料(CFRP)制造零部件的成本仍過高。在“iComposite4.0”研究項目中，舒勒與合作伙伴成功地將原型零部件的生產(chǎn)成本降低了50%以上，產(chǎn)出時間縮短了超過30-40%。 3D長纖維和連續(xù)纖維的批量生產(chǎn) 參考零部件為英國某運動汽車品牌發(fā)動機艙與乘客艙下方的底板。其結(jié)構(gòu)設(shè)計必須能夠承受正面碰撞，且具有高抗扭剛度與座椅載荷。采用傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式，單個零部件的成本為400歐元；而在iComposite4.0中，單個零部件的成本降至150歐元，產(chǎn)出時間也從73分鐘降至46分鐘。 高精度質(zhì)量過程控制 亞琛工業(yè)大學(xué)的復(fù)合材料加工研究所負(fù)責(zé)第一道工序，使用機器人噴附短玻纖基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。接下來，通過“亞琛輕量結(jié)構(gòu)一體化中心(AZL)”和CFRP供形商Teijin Carbon共同開發(fā)出的算法計算出各部分的抗拉強度�；诖藬�(shù)據(jù)，另一臺機器人利用西門子與Broetje的工藝技術(shù)進(jìn)行碳纖維絲束預(yù)浸料的覆蓋。并通過Apodius的3D測量系統(tǒng)進(jìn)行光學(xué)控制。 項目合作伙伴 之后，將樹脂注入到復(fù)合纖維板中。樹脂在舒勒下進(jìn)行高壓硬化，完成零部件成形。在這個工藝流程中，還采用了Frimo的技術(shù)。針對所需的壁厚，壓力機可以直接影響模具的撓度。這樣，便可以從一開始就生產(chǎn)出合格的零部件，將廢品率降到零。 目前，纖維復(fù)合材料零部件制造商都使用碳板作為切割的原材料。但材料的利用率僅為50%，這意味著有將近一半的昂貴碳纖維都無法使用。而通過iComposite4.0，材料能夠完全利用，不會出現(xiàn)任何浪費。同時，產(chǎn)出時間縮短，產(chǎn)量增加。 系統(tǒng)中集成的ID-Systec射頻芯片還能夠確保生產(chǎn)數(shù)據(jù)的跟蹤與識別。在亞琛工業(yè)大學(xué)的“亞琛輕量結(jié)構(gòu)一體化中心”，生產(chǎn)線的各個部分間都能夠進(jìn)行橫向聯(lián)接。該項目的研究成果現(xiàn)已應(yīng)用于工業(yè)實踐�！ �(原標(biāo)題：復(fù)合材料零部件的生產(chǎn)成本真能降低50%以上嗎？)
（來源：舒勒）
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