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一种用于出产夹杂复合资料布局的持续出产工艺

削减字体  削减字体 宣布日期:2019-09-21  来历:PT古代塑料  阅读次数:1526
焦点提醒:FuPro研讨名目开辟了一种新的多量量出产工艺,能够或许出产出由复合资料空心型材、无机板材、注塑模塑料和金属嵌件组成的多组件布局
     FuPro研讨名目开辟了一种新的多量量出产工艺,能够或许出产出由复合资料空心型材、无机板材、注塑模塑料和金属嵌件组成的多组件布局,从而组成了一个高度主动化的工艺链。该工艺进程触及在空心型材的凝结进程中停止夹杂纱的编织和预成型,直至二次成型并与无机板材相连系。
 
    FuPro研讨名目开辟了一种从纱线加工起头直到出产出汽车部件的持续的出产工艺:
 
   ★ 起首,接纳一种新型的并排夹杂纱线(GF/PA6)和邃密的编织手艺出产持续的软管;
 
   ★ 而后,在出格开辟的完整主动化的预成型工艺中,卷起料卷、睁开并切割成所须要的长度,铺叠成多层预成型件并拉到吹塑薄膜上;
 
   ★ 在随后的凝结步骤中,预成型件在变温模具中取得疾速加热和冷却。在吹膜上施加紧缩氛围,预成型件浸渍组成型腔的三维外形。
 
   这类薄壁的凝结模具经3D打印制成,它许可温度沿外表平均散布且热品质低。
 
   一种集成了热收受接管拆卸的新型油温体系(oil tempering system)在凝结进程中完成了低温梯度和低能耗。
 
   经由进程向模具中埋入其余的金属嵌件或复合资料补片,便可在型材上成型出载荷引入元件。
 
   这类凝结的空心型材与无机板材连系后,再接纳注塑成型手艺对其停止二次成型。
 
   因为注塑成型进程中的压力较高,必须确保空心型材不变,为此而开辟了两种差别的体例:
 
   ★ 一种是基于粒子的不变体例,它投资本钱较低,出格合适小批量的出产;
 
   ★ 针对多量量的出产,则开辟了一种合用的液压成型手艺来坚持型材不变。
 
   总之,这项新工艺为多量量的轻量化操纵完成了集空心型材、曲面无机板和庞杂肋布局于一体的复合资料设想。经由进程出产一种集成有宁静带的座椅靠背,这项工艺取得了证实。
FuPro座椅靠背树模件的设想:在一个一体化的轻量化布局中整合了复合资料的空心型材、无机板材和注塑成型件
 
新工艺带来的代价
    FuPro座椅靠背树模件标明,与现有手艺比拟,这项新工艺及所具备的设想能够或许性具备真实的上风。比拟传统的钢布局设想,它加重了约莫30%的分量,并且一个零丁的集成部件就代替了以往的10个冲压曲折件和一个塑料支架。
 
    因为能够或许集成螺栓、卡扣等,使得多量的附加拆卸元素被省略。
 
    固然该部件的本钱比钢布局的略高一点,但功效的高度集成却大大下降了名目投资本钱,出格是打消了冲孔和曲折模具、毗连工艺和过期的防腐处置进程。
 
    就总本钱而言,今朝这项新工艺在中、小批量的出产中是有益可盈的。
 
    总之,这项立异工艺带来的首要上风包含:
 
   ★ 复合资料完成了新的设想能够或许;
   ★ 分量较着下降;
   ★ 能够或许完成多量量的主动化出产;
   ★ 高度的功效集成;
   ★ 名目投资的明显下降。
传统的钢座椅靠背与复合资料树模件布局的比拟

   为确保一切的手艺进步到必然的成熟度(TRL),该名目研讨分为两个阶段:
 
   ★ 第一阶段是以通俗的曲面原型布局作为树模,成立了手艺和设想能够或许性的普遍常识库,一大重点是完成柔性编织软管的主动化操纵并将它们加工成多层预成型件。
 
   基于尝试室范围的实验,开辟了一个典范的预成型工位,用于展开空心型材的半主动化出产实验。
 
   同时,还初次将3D打印的模具用于变温凝结成型,并对高达300℃下的加工机能停止了具体阐发,这两个变量的不变性也初次取得了测试。
 
   经由进程在原型件上停止力学实验,取得了有关夹杂布局的布局机能经历,出格是空心型材、无机板材和注塑配混料之间的粘接性。
 
   ★ 第二阶段,操纵这些常识开辟出一种树模布局和响应的产业化水平的工艺链。如许,就为每一个出产步骤供给了高度主动化的处置计划。该座椅靠背树模布局在现实前提下取得了设想、仿真、制作和胜利的测试。
集成了宁静带的FuPro座椅靠背正在停止碰撞实验

    终究,该名目开辟的一切手艺最少有5项到达了手艺成熟度。到场该名目标一切协作火伴都等候着FuPro手艺能够或许尽快进入批量操纵。今朝,单一的手艺已完成批量操纵,比方,夹杂纱线、加热体系(tempering system)和3D打印的凝结模具。
 
这项立异对情况的影响
   从夹杂纱起头,全部FuPro工艺极为高效。
 
    开辟的主动化预成型工艺具备进程节制和对资料不平均性高度宽大的特色,是以成品率几近为零。
 
    这类夹杂纱组本钱身就能够完成基体资料对加强资料的疾速、高压浸渍。
 
    具备能量收受接管拆卸的油温体系连系3D打印的模具,明显下降了变温凝结进程所须要的热能。
 
    基于高度的布局整合,额定的毗连进程被打消,从而削减了对粘合剂或其余粘接剂的须要。
 
    因为全部布局由玻璃纤维/聚酰胺6组成,因此确保了高度的可收受接管性。
 
    在注塑成型步骤中,能够或许利用从出产废物收受接管的散料。另外,塑料的利用不再须要额定的防腐处置(阴极浸涂),从而削减了对化学品的利用并下降了能耗。
 
 
 
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