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                復合材料零部件的生產成本真能降低50%以上嗎?

                更新時間:2020-01-18 08:53:32 瀏覽次數:751次 編輯:admin

                  考慮到碳纖維增強塑料等復合材料在輕量化汽車領域的應用仍相對較少,尚未實現批量生產。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成本降低了50%以上,產出時間縮短了超過30-40%。

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                  參考零部件為英國某運動汽車品牌發動機艙與乘客艙下方的底板。其結構設計必須能夠承受正面碰撞,且具有高抗扭剛度與座椅載荷。采用傳統的生產模式,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,產出時間也從73分鐘降至46分鐘。

                  亞琛工業大學的復合材料加工研究所負責道工序,使用機器人噴附短玻纖基礎結構。接下來,通過“亞琛輕量結構一體化中心(AZL)”和CFRP供形商Teijin Carbon共同開發出的算法計算出各部分的抗拉強度?;诖藬祿?,另一臺機器人利用西門子與Broetje的工藝技術進行碳纖維絲束預浸料的覆蓋。并通過Apodius的3D測量系統進行光學控制。

                金屬帶鋸床

                   之后,將樹脂注入到復合纖維板中。樹脂在舒勒液壓機下進行高壓硬化,完成零部件成形。在這個工藝流程中,還采用了Frimo的模具技術。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出合格的零部件,將廢品率降到零。

                臥式帶鋸床4.jpg  

                  目前,纖維復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,不會出現任何浪費。同時,產出時間縮短,產量增加。
                  系統中集成的ID-Systec射頻芯片還能夠確保生產數據的跟蹤與識別。在亞琛工業大學的“亞琛輕量結構一體化中心”,生產線的各個部分間都能夠進行橫向聯接。
                該項目的研究成果現已應用于工業實踐。



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