熟悉寶馬i3電動(dòng)汽車的人士一定了解，廣泛使用碳纖維復(fù)合材料可以實(shí)現(xiàn)汽車輕型化。但碳纖維可能不會(huì)替換客艙環(huán)境和其他部位的零件，所以新一代高壓樹(shù)脂傳遞成型（或HP-RTM）誕生了。

    克利夫蘭高級(jí)設(shè)計(jì)與制造（ADM）汽車會(huì)議近日在克利夫蘭亨廷頓會(huì)議中心舉行，參會(huì)的供應(yīng)商和原始設(shè)備制造商就輕量化戰(zhàn)略和傳動(dòng)系效率展開(kāi)討論。西方大學(xué)復(fù)合材料研究所弗勞恩霍夫項(xiàng)目中心主任Frank Henning就HP-RTM做報(bào)告。

    HP-RTM中的HP是指通常約120帕高壓，典型的環(huán)氧樹(shù)脂基體系在混配中加入催化劑和脫模劑，以便于注入模具均勻成型。該系統(tǒng)包含增強(qiáng)無(wú)紡布或非卷曲碳纖維織物。這種處理方法在工業(yè)生產(chǎn)中僅需五分鐘周期時(shí)間，而用于制造諸如飛機(jī)框架和風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的大型部件，RTM工藝則需幾個(gè)小時(shí)到幾天。Henning說(shuō)：“我們已經(jīng)在開(kāi)發(fā)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了兩分鐘的周期時(shí)間，而對(duì)于使用聚氨酯材料的簡(jiǎn)單零件，已經(jīng)可以縮短至一分鐘。而新一代材料推出后，將完全實(shí)現(xiàn)一分鐘周期。”根據(jù)Henning的說(shuō)法，在BMWi3和i8等基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)，使用復(fù)合材料可以減輕50%重量，而對(duì)于BMW8系等現(xiàn)有設(shè)計(jì)，采用鋼復(fù)合混合方式，可減重約20-40%。

    根據(jù)Henning的要求，如果零件沒(méi)有過(guò)度設(shè)計(jì)，可以節(jié)省更多額外重量。“現(xiàn)在的部件仍然設(shè)計(jì)過(guò)度，因?yàn)镺EM廠商希望以安全為先，所以減輕重量和成本的時(shí)機(jī)基本成熟，特別是碳纖維造價(jià)昂貴。

    樹(shù)脂可以注入完全封閉的模具或部分開(kāi)放的模具中，后一種稱為壓縮RTM。壓縮RTM通常更適合于較大部件的成型，但是在樹(shù)脂滲透階段期間，纖維趨向于遷移并移位。所以模擬實(shí)驗(yàn)可以盡量減少這些影響。

    五年前德國(guó)Fraunhofer研究所在加拿大西部大學(xué)建立了弗勞恩霍夫項(xiàng)目中心（FPC），成為北美最大的復(fù)合材料制造中心，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)規(guī)模。研發(fā)重點(diǎn)是汽車行業(yè)，F(xiàn)PC能夠制造完整的汽車結(jié)構(gòu)，包括車頂、底座、側(cè)框架、座椅和尾門。

    除RTM之外，F(xiàn)PC還能夠加工片狀成型化合物（SMC）、注塑長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性塑料、以及制造復(fù)合泡沫。最新研究成果是安裝快速放置單向熱塑膠帶。”通過(guò)這種方式，我們正在使用熱塑性塑料和熱固性樹(shù)脂，以及不連續(xù)和連續(xù)纖維。明年在南韓蔚山開(kāi)設(shè)類似的中心，中國(guó)江蘇的第三個(gè)中心正處于規(guī)劃階段“，Henning說(shuō)。

更多關(guān)于材料方面、材料腐蝕控制、材料科普等方面的國(guó)內(nèi)外最新動(dòng)態(tài)，我們網(wǎng)站會(huì)不斷更新。希望大家一直關(guān)注中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)http://www.ecorr.org

責(zé)任編輯：邢云輝

《中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)電子期刊》征訂啟事

投稿聯(lián)系：編輯部

電話：010-62313558-806

郵箱：fsfhzy666@163.com

中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)官方 QQ群：140808414