“QEE-TECH”的新型熱塑性復合資料預成型技術
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當前汽車行業新的輕量化解決方案必須滿足眾多的要求——它們不僅要為最終部件的減重、還要為最終部件的降本提供機遇。因此，它們需要使用成本合理的材料，而且這些材料要具有可回收的潛力。雖然熱塑性復合材料符合這些要求，但加工方面的挑戰卻一直阻礙著其應用。
由韓國EELCEE公司開發的一種名為“QEE-TECH”的新型熱塑性復合材料預成型技術及相應的加工設備，據說為應對這些挑戰而提供了輕量化的解決方案。QEE-TECH技術可以成形出熱塑性復合材料部件所需的復雜的三維預成型件，并降低了大批量生產熱塑性復合材料部件所需的成本和時間。所用的設備由EELCEE公司與位于韓國京畿道的機器人技術公司Robostar組建的合資企業QEESTAR制造。
為了展示這家合資企業正在不斷提升的這項技術的能力，EELCEE公司與一家提供車門模塊的汽車供應商實施了一個示范項目。
黏度太大而難于加工
為解決這一問題，該公司正在成形預浸漬的纖維結構，然后將預浸漬的預成型件(預浸料)放入模具中，并對其包覆成型，從而通過在模外浸漬連續纖維、然后再將此預浸料放入模具中，來解決連續纖維在注射或模壓模具中出現的浸漬不良問題。“通過在注塑和模壓成型的部件中封裝單向纖維和織物復合材料的嵌件，QEE-TECH技術在設計空間上為大批量生產的熱塑性復合材料帶來了明顯的進步，而且便于在一個單獨的部件中集成多種功能。”
她解釋說，“這為設計師帶來了設計自由度，允許他們將昂貴的高性能連續纖維材料只鋪放到必要的地方，同時采用較低成本、較低性能的易流動性材料來確保形狀的自由度，以此來優化成本和性能。”
在一系列的應用中，EELCEE公司已證明了可以減重20%——30%(特殊情況下高達50%)，并可以降低10%——20%的成本。
自動化的工藝
自動化的鋪層、成形、切割和浸潤。完全自動化的QEE-TECH設備采用了一種夾具，它被固定在一個可旋轉、滑動和(或)傾斜的臺面上。該裝置能快速地將材料鋪放成想要的三維形狀，由此而獲得的預成型件在得到自動切割和預浸漬后，進入注塑或模壓包覆成型操作中。
這種三維預成型工藝可在60s的循環時間內完成。QEE-TECH三維預成型設備的設計，允許在一個單獨的操作步驟中，生產出擁有多種功能和訂制結構性能的形狀復雜的部件。這一完全自動化的過程，首先是從一個筒架拉出多根連續碳纖維或玻璃纖維的粗紗或絲束，使之通過一系列的模頭，以便采用適當的樹脂(如PA、PP、ABS和PEEK等)對其進行浸潤而開始的。在浸潤過程中，材料通過一個預熱爐。
下一步，均勻的熔融絲束沉積到一個夾具上，該夾具被固定在一個可旋轉、滑動或傾斜的工作臺機器人上。在沉積過程中，一個壓輥向絲束施加壓力。
復合材料的門模塊
裝配連續纖維的“骨架”。QEE-TECH設備能夠對車門模塊的主要結構強度部件進行快速鋪層，以創建出一些可以在模具中組合成一個開式、訂制三維骨架的片料。當被納入到一個集成的生產線中時，這種預成型工藝不影響包覆成型工藝的循環時間。
針對這一門模塊，EELCEE公司采用了一種所謂的“M-Tow”專有系統。這是一種編織系統，可將單向帶纖維絲束與一種適當的纖維編織物和(或)聚合物包封在一起，從而可以使絲束在隨后的自動鋪層過程中受熱變形，而不會對復合材料的固結帶來任何損失，也不會出現聚合物的滲出。它還允許編織的絲束能夠在任何形式的三維鋪層過程中實現自支撐。
車用材料主要通過汽車的輕量化來對燃料經濟性改善作出貢獻。理論分析和試驗結果都表明，輕量化是改善汽車燃料經濟性的有效途徑。為了適應汽車輕量化的要求，一些新材料應運而生并擴大了應用范圍。
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