車輛結構:增強塑料卷帶
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車輛建設需要新的方法。雖然到目前為止的車輛大多是用鋁和鋼等金屬制造的,但電動汽車的即將到來的時代將需要輕量化的建設。這意味著必須找到新的材料。纖維增強塑料具有顯著的潛力。這些是用塑料基質浸漬并用作復合材料的纖維。這些材料具有類似于金屬的剛性。
在常規方法中,組分所需的圖案從織物半成品(主要是織造材料)中切割出來。這個過程通常是浪費的,產生有價值的增強材料的剪切。一種替代方法是鋪帶。膠帶是單向連續纖維,其被浸漬在基體上并卷繞到如膠帶上的輥上。這些輥被插入到鋪放機中,并且沉積單元將它們放置成所需的幾何形狀。這使得可以生產精確配合的連續纖維結構,由于剪切而沒有或幾乎沒有浪費。然而,對于大容量組件系列,例如汽車制造商針對緊湊型機型所需的系統,這個過程仍然太慢。
Fraunhofer化學技術研究所的科學家Pfinztal的信息通信技術與他們的奧格斯堡信息通信技術項目組的同事們計劃將磁帶放在更接近串聯的生產。科學家使用的兩個系統是科里奧利和Fiberforge公司生產的產品。ICT的科學家Benjamin Hangs說:“我們正在圍繞這些系統開發進一步的過程控制技術。“這包括一方面與公司合作優化系統,另一方面,不斷開發流程鏈。它包括光纖放置,重整,功能化和后處理。例如,我們正在開發新的材料配方,優化生產參數和開發原型。“在這樣做時,科學家致力于自己,除其他外,對諸如生產各種部件的最佳方法,所涉及的工藝要求以及必須滿足的質量標準等問題。“我們已經獲得了廣泛的知識,可以幫助進一步推進中高批量生產過程,并生產了一個示威者,”杭斯說。
汽車制造商和航空航天工業都非常愿意在這里進行下一步,因為除了浪費較低之外,膠帶鋪設比半成品紡織品增加了附加值。在鋪帶過程中,可以根據需要控制纖維的取向。纖維可以被定向成使得它們能夠吸收它們受到的最大應力。相比之下,在半成品紡織品的情況下,主要使用0度和90度的角度組合。因此,膠帶鋪設能夠更有效地使用材料。由于它作為復合材料更堅固,較薄的材料層優于半成品紡織品。

