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HP-RTM技術用于汽車輕量化設計

作者: 時間:2016-12-19 來源:網絡 收藏
航空工業(yè)目前正采用樹脂傳遞模塑成型工藝(RTM),進行大型高強度結構件的生產。然而,其生產效率很低,有時還需大量的手工作業(yè)。在汽車的制造過程中,采用RTM工藝進行零部件的生產,主要是為了達到更好的視覺效果,并且只用于小批量生產的頂級轎車中。若能為量化生產開發(fā)出一條可靠的自動化RTM生產線,則纖維增強塑料(FRP)將能夠更加廣泛地應用于汽車高強度承重結構件的生產。

德國加工機械領域的專家迪芬巴赫公司(Dieffenbacher)和克勞斯瑪菲公司(KraussMaffei)在RTM技術領域展開了合作,他們對以上的市場需求做出了響應——開發(fā)了一條高壓樹脂傳遞模塑成型工藝(HP-RTM)的自動化生產線。這條生產系統包括了預成型加工、壓制過程,以及修整工藝。相比于傳統的RTM工藝,該HP-RTM工藝減少了樹脂注射次數,提高了預制件的浸漬質量,并縮短了成型周期。

預成型

對于HP-RTM部件的生產,需要制造一個由織物增強材料制成的預制件。這樣的預制件在迪芬巴赫的預成型中心制造完成,通常使用一個完全自動化的過程。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201612/331486.htm由碳纖或玻纖制成柔軟的纖維織物或纖維氈從卷軸上開卷后放入切割機。使用CNC切割技術,纖維鋪層被切割成部件加工所需尺寸。該過程通過由現有的CAD零件參數得到的切割程序完成。切割成形的纖維鋪層材料層合到一起,然后放置到成型單元中。

可以使用機器人來可靠地處理切割織物、纖維氈,以及預制件。預制件成型中心可以作為一個單獨的單元來運行,也可與壓制工藝一起結合在產線上。

壓制過程

預制件的加工過程之后就是壓制過程。該過程包括用環(huán)氧樹脂系統浸漬預制件,以及其固化過程。

在用機器人將預制件放置到RTM模具中之后,根據模內壓力及部件的尺寸和復雜性,采用一臺迪芬巴赫液壓壓機用高達36000 kN(3600 t)的壓力完成實際的壓制過程。壓機在很短的建壓時間內達到450 mm/s的合模速度和40 mm/s的壓制速度。迪芬巴赫短沖程系統能夠確保壓機具有非常高的能效,尤其具有很短的成型時間和較大的滑塊行程。與傳統的壓制成型技術相比,可以提高50%的能效。

壓制控制系統允許使用不同的操作程序,并能縮短生產周期。模座周期性地進入和離開壓機,只需要很短的換模式時間、裝卸過程,以及生產線下對下半模的清潔。

完成高壓注射過程后,可以通過再加壓來獲得部件質量的改善。

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