熱塑性包覆熱固性:從熱塑性到熱固性的合作夥伴,為什麼是光子學?

2021-01-14 PT現代塑料


熱塑性帶材的自動化預成型及後續的混合成型——熱成型以及將加強肋、夾子和凸臺等二次注射成型到部件表面上，被譽為是「複合材料製造在諸如汽車等大批量應用中的未來」。


但是，如果能夠將熱塑性塑料的韌性和注塑成型特徵的功能性與碳纖維增強環氧部件的高性能結合起來呢？


這就是為期3年、於2018年結束的OPTO-Light項目所回答的問題。


該項目作為德國聯邦教育和研究部（簡稱「BMBF」）為大批量生產的輕量化結構而開發光子學（雷射等基於光的技術）戰略的一部分，得到了BMBF的資助。


該項目被授予亞琛工業大學亞琛綜合輕量化結構中心（簡稱「AZL」），該中心為與8家研究機構合作的公司提供單一園區，來開發輕量化的材料、生產技術和應用。


OPTO-Light項目的明顯成就是將高剛性、輕量化和環氧基碳纖維增強塑料（CFRP）的低蠕變性與高設計自由度及熱塑性塑料二次成型的短循環時間等優勢集於一體，但這只是該項目實現的眾多潛在的複合材料行業顛覆性創新之一。


其創新還包括：

◆ 為將熱塑性塑料連接到三維熱固性表面而開發雷射預處理技術；


◆ 將反應聚合物加工、雷射加工和二次成型這三大技術集成到一個循環時間快速的單一生產單元中；


◆ 水平預浸料模壓成型（簡稱「HPCM」）：將材料垂直粘貼在標準注塑機中進行加工；


◆ 開發滿足預浸料模壓成型和熱塑性塑料二次成型所有要求的單一旋轉模具；


◆ 開發用於雷射預處理臨界對準的光學部件參照方法，以及沿自由三維曲面進行二次成型；


◆ 展示創新工藝：用2min的循環時間，生產寶馬i3電動汽車生命模塊地板的三維結構部分。


事實上，該項目在2018年4月的最終報告中聲稱，與目前採用溼法模壓成型以及用粘合劑單獨粘接夾子嵌件的生產相比，這項技術可以將汽車CFRP部件的成本降低30%。


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大批量生產的示範：寶馬i3生命模塊地板的一部分被選中用來演示這項工藝用於大批量生產的可擴展性。為模壓成型該部件的殼體，評估了4種不同的環氧預浸料（圖片來自亞琛工業大學AZL）


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    【復材資訊】熱固性和熱塑性碳纖維增強複合材料有什麼區別 2020-06-29 02:46 來源：澎湃新聞·澎湃號·政務
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