世界上第一輛全復(fù)合材料車身的汽車誕生55年以來(lái),隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展以及大眾環(huán)保意識(shí)和節(jié)能意識(shí)的不斷增強(qiáng),尤其是在世界能源危機(jī)和石油漲價(jià)而使得汽車工業(yè)向輕量化方向發(fā)展的大背景下,作為汽車輕量化主流輕質(zhì)材料之一的汽車復(fù)合材料的材料性能和加工工藝技術(shù)也因此而得到了快速發(fā)展?,F(xiàn)在,無(wú)論是歐、美、日等汽車工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,還是中國(guó)、巴西和印度等汽車工業(yè)快速發(fā)展中國(guó)家,都已在汽車制造中大量采用汽車復(fù)合材料,涉及的車輛有商用車、乘用車、工程車、農(nóng)用車、運(yùn)動(dòng)車以及休閑車、軍用車和摩托車等幾乎所有的車種,主要應(yīng)用范圍也從外履件發(fā)展到汽車的各個(gè)部分,可以說(shuō)從車頭到車尾,從外飾件到內(nèi)飾件,從A級(jí)表面的車身面板到結(jié)構(gòu)件、半結(jié)構(gòu)件,從車門、車窗到車蓋、車頂,從皮卡車廂、車身底護(hù)板到發(fā)動(dòng)機(jī)氣門蓋、油底殼,從座椅骨架、底盤到儲(chǔ)氣罐、傳動(dòng)軸和板彈簧等,到處都有汽車復(fù)合材料的應(yīng)用。那么,這些形狀各異、技術(shù)性能各不相同,甚至規(guī)格和產(chǎn)量規(guī)模都相差甚遠(yuǎn)的汽車復(fù)合材料零部件是如何生產(chǎn)出來(lái)的呢?其主要生產(chǎn)工藝有哪些?與常規(guī)金屬汽車零部件生產(chǎn)相比又有什么優(yōu)缺點(diǎn)?……我們知道,汽車復(fù)合材料是一種可設(shè)計(jì)的材料,能夠方便地實(shí)現(xiàn)整體綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)。其中汽車復(fù)合材料制造工藝的可設(shè)計(jì)性帶給了汽車復(fù)合材料制造行業(yè)無(wú)窮的想像力和創(chuàng)新機(jī)會(huì)。目前,我們己知的汽車復(fù)合材料制造工藝技術(shù)就多達(dá)幾十種,并且還處于不斷的創(chuàng)新發(fā)展之中。由于篇幅有限,本文就汽車復(fù)合材料主要且常用的6種加工工藝和技術(shù)做一初步介紹。 123456
手糊成型工藝和技術(shù)
簡(jiǎn)單地說(shuō),手糊成型工藝(Hand Lay-up Molding)是手工作業(yè)把玻璃纖維織物和樹(shù)脂交替地鋪層在已被覆好脫模劑和膠衣的模具上,然后用壓輥滾壓壓實(shí)脫泡,最后在常溫下固化成型為汽車復(fù)合材料制品,如圖1所示。盡管在現(xiàn)代汽車復(fù)合材料成型新工藝不斷涌現(xiàn)的情況下,手糊成型工藝顯得比較原始,但是,該工藝卻具有其獨(dú)特的不可替代性,仍然為世界各國(guó)汽車復(fù)合材料行業(yè)特別是中國(guó)汽車復(fù)合材料行業(yè)所廣泛采用。
圖1 手糊成型工藝示意圖
圖2所示為手糊成型工藝流程。從該工藝流程可以看出,手糊成型工藝具有以下優(yōu)點(diǎn):不需要復(fù)雜的設(shè)備和模具,投資低;生產(chǎn)技術(shù)容易掌握,且產(chǎn)品不受尺寸形狀的限制,適合小批量和大型制件的生產(chǎn);可與其他材料如金屬、木材及塑料泡沫等同時(shí)復(fù)合制成一體。這些優(yōu)點(diǎn)使得手糊成型工藝至今仍然作為汽車復(fù)合材料的一種主要成型工藝而被用于小批量地加工各種汽車復(fù)合材料制品,如客車和重型卡車的前/后圍面板、高頂、導(dǎo)流罩、引擎罩蓋、保險(xiǎn)杠、擋泥板以及休閑車、農(nóng)用車的車身等。此外該工藝還被用于新車開(kāi)發(fā),如制造概念車和新車樣件試制。 123,123
圖2 手糊成型工藝流程
手糊成型工藝的缺點(diǎn)是生產(chǎn)效率低,生產(chǎn)周期長(zhǎng),工作環(huán)境差,因此對(duì)于大批量車型的產(chǎn)品不太適合。此外,由于這種工藝與操作人員的技能水平和制作環(huán)境條件有很大的關(guān)系,受此影響,在我國(guó),由手糊成型工藝生產(chǎn)的汽車零部件的質(zhì)量往往不夠穩(wěn)定,從而影響了汽車復(fù)合材料的聲譽(yù)。
需要說(shuō)明的是,手糊成型工藝并不是劣質(zhì)汽車復(fù)合材料零部件的代名詞。只要嚴(yán)格按照手糊成型工藝的流程和工藝規(guī)范,準(zhǔn)確掌握手糊工藝的技術(shù)要領(lǐng),同樣能夠制作出一流水平的汽車復(fù)合材料制品。實(shí)際上,國(guó)外很多昂貴和精致的高檔跑車以及在展會(huì)上熠熠生輝的很多概念車均出自于手糊成型工藝之手。圖3所示的Chevrolet Corvette跑車,其車身即為用手糊成型工藝生產(chǎn)出來(lái)的。
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圖3 用手糊成型工藝生產(chǎn)的跑車車身
噴射成型工藝和技術(shù)
圖4所示為噴射成型工藝(Spray Up Molding)示意圖。該工藝是將混有引發(fā)劑和促進(jìn)劑的兩種聚酯分別從噴槍兩側(cè)噴出,同時(shí)將切斷的玻纖無(wú)捻粗紗由噴槍中心噴出,使其與樹(shù)脂在空間均勻混合后沉積到模具上。當(dāng)沉積到一定厚度時(shí),用壓輥滾壓使纖維浸透樹(shù)脂,排除氣泡,在經(jīng)常溫固化后成型為汽車復(fù)合材料制品。噴射成型工藝是在手糊成型工藝的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。由于該工藝是借助于機(jī)械的手工操作工藝,因此也被稱為“半機(jī)械手糊成型工藝” 。圖5所示為該工藝的工藝流程。
圖4 噴射成型工藝示意圖
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圖5 噴射成型工藝流程
與手糊成型工藝相比,噴射成型工藝的效率提高了2~4倍甚至更高。其優(yōu)點(diǎn)是:由于使用無(wú)捻粗紗代替了手糊工藝的玻璃纖維織物,因而材料成本更低;成型過(guò)程中無(wú)接縫,這使得制品的整體性和層間剪切強(qiáng)度更好;可自由調(diào)節(jié)產(chǎn)品的壁厚、纖維與樹(shù)脂的比例以及纖維的長(zhǎng)度,因而滿足了汽車零部件的不同機(jī)械強(qiáng)度要求。由于噴射成型工藝具有效率高、成本低及產(chǎn)品尺寸形狀不受限制的優(yōu)點(diǎn),因此該工藝在國(guó)外汽車復(fù)合材料行業(yè)中,有逐步取代傳統(tǒng)的手糊成型工藝的趨勢(shì),例如,客車和重型卡車的很多前/后圍面板、側(cè)面護(hù)板、高頂及導(dǎo)流罩等都已由噴射成型工藝制作。
噴射成型工藝的缺點(diǎn)是:產(chǎn)品的均勻度在很大程度上取決于操作人員的操作熟練程度;由于噴射成型的樹(shù)脂含量高且增強(qiáng)玻纖短,因而制品強(qiáng)度較低;陰模成型比陽(yáng)模成型難度大,小型制品比大型制品生產(chǎn)難度大;生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境惡劣,環(huán)境污染程度一般均大于其他的工藝方法;初期投資比手糊成型工藝大。盡管如此,近年來(lái),噴射成型工藝的缺點(diǎn)正在得到極大的改善。在國(guó)外,已采用機(jī)械手編程來(lái)替代人工噴射,從而大大提高了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性,原材料的損耗也被明顯降低。同時(shí),通過(guò)對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)采取全封閉的管理措施以及進(jìn)行空氣排放處理,使得環(huán)境污染問(wèn)題得到明顯改善。圖6所示為采用噴射成型工藝生產(chǎn)的KENWORTH重卡高頂。
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圖6 采用噴射成型工藝生產(chǎn)的重卡高頂
纏繞成型工藝和技術(shù)
纏繞成型工藝(Filament Winding)是在控制纖維張力和預(yù)定線型的條件下,將浸過(guò)樹(shù)脂膠液的連續(xù)纖維(或布帶、預(yù)浸紗)按照一定的規(guī)律連續(xù)地纏繞到相應(yīng)于制品內(nèi)腔尺寸的芯模或內(nèi)襯上,然后在室溫或加熱條件下使之固化、脫模,獲得一定形狀的汽車復(fù)合材料制品,如圖7所示。根據(jù)纖維纏繞成型時(shí)樹(shù)脂基體的物理化學(xué)狀態(tài)不同,分為干法纏繞、濕法纏繞和半干法纏繞三種。其中,濕法纏繞的應(yīng)用最為普遍。濕法纏繞工藝顧名思義是將連續(xù)玻璃纖維粗紗或玻璃布帶浸漬樹(shù)脂膠后,直接纏繞到芯?;騼?nèi)襯上而成型并經(jīng)固化的成型方法。而干法纏繞一般僅用于高性能、高精度的尖端技術(shù)領(lǐng)域中。
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圖7 纖維纏繞成型工藝示意圖
纖維纏繞成型工藝的優(yōu)點(diǎn)是:能夠按產(chǎn)品的受力狀況設(shè)計(jì)纏繞規(guī)律,以充分發(fā)揮纖維的強(qiáng)度;比強(qiáng)度高。一般來(lái)講,纖維纏繞壓力容器與同體積、同壓力的鋼質(zhì)容器相比,重量可減輕40%~60%;可靠性高。纖維纏繞制品易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化生產(chǎn),工藝條件確定后,纏出來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、精確;生產(chǎn)效率高。采用機(jī)械化或自動(dòng)化生產(chǎn),只需少數(shù)操作工人,纏繞速度快(240m/min);成本低。在同一產(chǎn)品上,可合理配選若干種材料(包括樹(shù)脂、纖維和內(nèi)襯),使其再?gòu)?fù)合以達(dá)到最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果?,F(xiàn)在用纖維纏繞成型工藝生產(chǎn)的CNG/LPG高壓氣瓶、傳動(dòng)軸和板狀彈簧等已廣泛應(yīng)用于大客車、轎車和卡車上。纖維纏繞成型工藝的缺點(diǎn)是:纏繞成型適應(yīng)性小,不能纏任意結(jié)構(gòu)形式的制品,特別是具有凹形表面的制品。這是因?yàn)槔p繞時(shí),纖維不能緊貼在芯模表面,而是處于架空狀態(tài);纏繞成型需要有纏繞機(jī)、芯模、固化加熱爐、脫模機(jī)及熟練的技術(shù)工人,不僅投資大,而且技術(shù)要求高,因此只有大批量生產(chǎn)時(shí)才能獲得較大的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益。圖8所示為采用纖維纏繞成型工藝生產(chǎn)的CNG乘用車用高壓氣瓶。
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圖8 采用纖維纏繞成型工藝生產(chǎn)的CNG車用氣瓶
樹(shù)脂傳遞模塑成型工藝和技術(shù)
樹(shù)脂傳遞模塑成型工藝(Resin Transfer Moulding)簡(jiǎn)稱RTM。該技術(shù)始于1950年代,是從濕法鋪層手糊成型工藝和注塑成型工藝中衍生出來(lái)的一種新的閉模成型工藝。該工藝一般是在模具的型腔中預(yù)先放置玻璃纖維增強(qiáng)材料(包括螺栓、螺帽或聚氨酯泡沫塑料等嵌件),閉模鎖緊后,將配好的樹(shù)脂膠液在一定的溫度和壓力下,從設(shè)置于適當(dāng)位置的注入孔處注入模腔,浸透玻纖增強(qiáng)材料,然后一起固化,最后啟模、脫模,得到兩面光滑的汽車復(fù)合材料制品。圖9所示為RTM工藝示意圖。
圖9 樹(shù)脂傳遞模塑成型工藝示意圖
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圖10所示為RTM的工藝流程。由于是一種閉模成型工藝,因此RTM的優(yōu)點(diǎn)是:無(wú)需膠衣涂層即可使構(gòu)件獲得雙面光滑的表面;在成型過(guò)程中散發(fā)的揮發(fā)性物質(zhì)很少,有利于工人的健康和環(huán)境保護(hù);模具制造與材料選擇的機(jī)動(dòng)性強(qiáng),不需要龐大、復(fù)雜的成型設(shè)備就可以制造出復(fù)雜的、有極好制品表面的大型構(gòu)件;根據(jù)設(shè)計(jì)需求,增強(qiáng)材料可以按任意方向鋪放或局部增強(qiáng),因而容易實(shí)現(xiàn)按制品受力狀況鋪放增強(qiáng)材料的目的。成型效率高、投資少以及易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)的特點(diǎn),使RTM工藝日益為汽車復(fù)合材料行業(yè)所重視,并逐步成為取代手糊成型、噴射成型的主導(dǎo)成型工藝之一。
圖10 RTM工藝流程
目前,RTM工藝在汽車制造業(yè)中的應(yīng)用已非常廣泛,如乘用車的車頂、后廂蓋、側(cè)門框和備胎倉(cāng),以及卡車的整體駕駛室、擋泥板和儲(chǔ)物箱門等都有用RTM工藝生產(chǎn)的。圖11所示是用RTM工藝生產(chǎn)的ASTON MARTIN跑車的車身側(cè)圍板。
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圖11 用RTM工藝生產(chǎn)的車身側(cè)圍板
當(dāng)然,RTM工藝也存在一些不足,如:雙面模具的加工費(fèi)用較高;預(yù)成型坯加工生產(chǎn)設(shè)備的投資大;對(duì)原材料(樹(shù)脂和玻纖材料)和模具質(zhì)量的要求高,以及對(duì)模具中的設(shè)置與工藝要求嚴(yán)格等。目前,對(duì)RTM成型工藝的研究和推廣不斷取得新的進(jìn)展,主要研究方向集中在:微機(jī)控制注射機(jī)組、增強(qiáng)材料預(yù)成型技術(shù)、低成本模具、快速樹(shù)脂固化體系及工藝穩(wěn)定性和適應(yīng)性等方面,涌現(xiàn)出了一系列改良的RTM成型工藝,如 Lite-RTM、VARTM、VIP和TERTM等。
模壓成型工藝和技術(shù)
模壓成型工藝(Compression Molding)是復(fù)合材料生產(chǎn)中最古老而又富有無(wú)限活力的一種成型方法。它是將一定量的預(yù)混料或預(yù)浸料加入金屬對(duì)模內(nèi),經(jīng)加熱、加壓固化而成型的一種方法,如圖12所示。模壓料的品種有很多,可以是預(yù)浸物料、預(yù)混物料,也可以是坯料。當(dāng)前常用的模壓料品種有:熱固性復(fù)合材料,包括SMC、BMC和TMC等;熱塑性復(fù)合材料,包括GMT、D-LFT和G-LFT等。
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圖12 模壓成型工藝示意圖
在提到模壓成型工藝技術(shù)時(shí),我們特別要提到汽車復(fù)合材料工業(yè)廣泛應(yīng)用的熱固性復(fù)合材料SMC和熱塑性復(fù)合材料GMT模壓成型工藝。
SMC(Sheet Moulding Compounds)又名片狀模塑料,是一種帶流動(dòng)性能的預(yù)浸材料,其物理形態(tài)是一種類似“橡皮”的夾芯材料,“芯材”由經(jīng)樹(shù)脂糊充分浸漬的短切玻璃纖維(或氈)組成,上下兩面為聚乙烯薄膜所覆蓋,以防止空氣,灰塵、水汽及雜質(zhì)等對(duì)材料的污染以及聚酯樹(shù)脂交聯(lián)劑苯乙烯的揮發(fā)損失。樹(shù)脂糊里含有聚酯樹(shù)脂、引發(fā)劑、化學(xué)增稠劑、低收縮率添加劑、填料、脫模劑和顏料等組分。SMC主要采用金屬對(duì)模的模壓成型工藝,其壓制工藝過(guò)程相對(duì)比較簡(jiǎn)單,主要包括片狀模塑料的制備和成模兩部分。由于SMC的組成比較復(fù)雜,每種組分的種類、質(zhì)量、性能及其配比等對(duì)SMC的生產(chǎn)工藝、成型工藝及最終制品的性能、價(jià)格等都有很大的影響,因此,對(duì)組分、用量和配比等進(jìn)行合理的選擇,對(duì)于制造優(yōu)良的汽車SMC零部件具有十分重要的意義。圖13所示為SMC模壓成型工藝流程。
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圖13 SMC模壓成型工藝流程
GMT(Glass Mat Reinforced Thermoplastics)又名玻纖氈增強(qiáng)熱塑性塑料片材,是一種用玻璃纖維針刺氈或原絲氈增強(qiáng)的熱塑性塑料半成品片材。GMT片材的成型通常有兩種:一是連續(xù)玻璃纖維氈或針刺氈與熱塑性塑料層合而成,另一種則是隨機(jī)分布的中長(zhǎng)纖維與粉末熱塑性樹(shù)脂制成的片材。前者適合于沖壓模壓成型,其制品的形狀一般比較簡(jiǎn)單。后者的流動(dòng)性較好,適合于流動(dòng)模壓成型,適于成型形狀較為復(fù)雜的汽車零部件。與金屬材料相比,GMT的密度約為鋼材的1/6~1/7,具有耐腐蝕以及隔熱、隔音和絕緣性好的優(yōu)點(diǎn),可一次加工成型復(fù)雜的制品;與SMC片狀模塑料相比,GMT具有極長(zhǎng)的貯存期,制品的成型周期是SMC的1/3~1/4,并且沖擊韌性好,可回收利用?;谝陨咸攸c(diǎn),GMT在汽車工業(yè)中的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,應(yīng)用量不斷增加,正越來(lái)越多地代替金屬和熱固性復(fù)合材料。
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與SMC相似,GMT也是采用金屬對(duì)模的模壓成型工藝,所不同的是SMC的固化成型是化學(xué)反應(yīng),而GMT的冷卻成型是物理變化,成型所要求的工藝參數(shù)和對(duì)壓機(jī)、模具的技術(shù)要求是不相同的。GMT成型工藝的特點(diǎn)是:片材必須先預(yù)熱(加熱至220~230℃),成型壓力高(10~25Mpa),成型溫度低(35~50℃),成型周期短(30~60s)。GMT模壓成型工藝流程如圖14所示。
圖14 GMT模壓成型工藝流程
總之,模壓成型工藝的主要優(yōu)點(diǎn)是:生產(chǎn)效率高,便于實(shí)現(xiàn)專業(yè)化和自動(dòng)化大批量生產(chǎn);產(chǎn)品尺寸精度高,重復(fù)性好;表面光潔,無(wú)需二次修飾;能一次成型結(jié)構(gòu)復(fù)雜的制品;由于可批量生產(chǎn),因此價(jià)格相對(duì)低廉。這些優(yōu)點(diǎn)使得模壓成型工藝特別適合汽車工業(yè)要求批量大、精度高及互換性好的生產(chǎn)特點(diǎn),是目前汽車復(fù)合材料工業(yè)中最為普遍采用的成型工藝,尤其是乘用車上的復(fù)合材料零部件80%均由模壓成型工藝制成,如引擎蓋、車門、后廂蓋、后舉門、車頂、前端框架、儀表臺(tái)骨架、車門中間承載板、座椅骨架和底部護(hù)板等。
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模壓成型工藝的不足之處在于模具制造復(fù)雜,投資較大,加上受壓機(jī)限制,使其更適合于生產(chǎn)中、大批量的汽車復(fù)合材料制品(熱固性汽車復(fù)合材料制品在100000件/年以內(nèi),熱塑性汽車復(fù)合材料制品在1000000件/年以內(nèi))。隨著金屬加工技術(shù)、壓機(jī)制造水平及合成樹(shù)脂工藝性能的不斷改進(jìn)和提高,壓機(jī)噸位和臺(tái)面尺寸不斷增大,模壓料的成型溫度和壓力也相對(duì)降低,使得模壓成型制品的尺寸逐步向大型化發(fā)展,目前已能生產(chǎn)的大型汽車部件如模壓重卡高頂、MPV車頂、皮卡車廂、重卡駕駛室側(cè)圍板等。圖15所示即為模壓成型工藝生產(chǎn)的2001福特Explorer Sport Trac SMC皮卡車廂。
圖15 SMC模壓成型工藝生產(chǎn)的皮卡車廂
LFT-D成型工藝技術(shù)
LFT-D成型工藝(Long-Fiber Reinforce Thermoplastic Direct)是繼GMT和LFT-G之后又一種新的長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料工藝技術(shù),是長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料在線直接生產(chǎn)制品的一種工藝技術(shù),它區(qū)別于GMT和LFT-G的關(guān)鍵因素是半成品步驟被省去了,而在材料的選擇上更加靈活,是近年來(lái)在汽車復(fù)合材料行業(yè)中最受關(guān)注和市場(chǎng)成長(zhǎng)最快的一種嶄新的成型工藝技術(shù)。在LFT-D技術(shù)中,不僅纖維的含量和纖維的長(zhǎng)度可以直接調(diào)節(jié)到最終部件的要求,其基體聚合物也可以直接調(diào)節(jié)到最終部件的要求。通過(guò)使用不同的添加劑可以改變和影響制品的機(jī)械和特殊應(yīng)用特性,如熱穩(wěn)定性、著色性、紫外穩(wěn)定性和纖維與基體的粘結(jié)特性等,這也意味著每一種特殊應(yīng)用都可以通過(guò)LFT-D獲得其獨(dú)特的材料配方。
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LFT-D的典型工藝流程是,將聚合物基體顆粒(主要是PP)和添加劑輸送到重力混合計(jì)量單元中,根據(jù)部件的機(jī)械性能要求進(jìn)行材料的混配。經(jīng)混配好的原料再被送入雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行塑化,熔融的混合物通過(guò)一個(gè)薄膜模頭形成類似瀑布的聚合物薄膜,該聚合物薄膜直接被送入到雙螺桿混煉擠塑機(jī)的開(kāi)口處。此時(shí),玻璃纖維粗紗通過(guò)特別設(shè)計(jì)的粗紗架,在經(jīng)過(guò)預(yù)熱、分散等程序后被引入到聚合物薄膜的頂端與薄膜匯合一同進(jìn)入到雙螺桿擠塑機(jī)中,由螺桿切割粗紗,并把它們?nèi)岷偷鼗旌系筋A(yù)熔的聚合物當(dāng)中,然后直接送入壓制模具中成型或者推壓進(jìn)注射模具成型,如圖16所示。
圖16 LFT-D成型工藝示意圖
LFT-D成型工藝的優(yōu)點(diǎn)主要有兩個(gè):一是成本低。由于是直接一步法生產(chǎn),因此由LFT-D生產(chǎn)的大型結(jié)構(gòu)部件比兩步法生產(chǎn)的GMT或LFT-G壓制部件的成本低20%~50%;二是制品的綜合性能優(yōu)異。LFT-D壓制成型制品的抗沖擊性能比GMT稍低一些,但由于比LFT-G成型后的纖維長(zhǎng)很多,因此其抗沖擊性能明顯比LFT-G高得多。另外,大量的研究表明,LFT-D注塑的生產(chǎn)效率比采用標(biāo)準(zhǔn)LFT-G粒料的生產(chǎn)效率高,因?yàn)長(zhǎng)FT-D低的塑化要求改善了纖維被剪斷的可能性。對(duì)于成型周期超過(guò)1min的部件,用LFT-D注塑設(shè)備在30s內(nèi)就能完成。LFT-D成型工藝的缺點(diǎn)主要是制品廠需要加大對(duì)LFT-D成型工藝以及材料、配方等的研究投入。圖17所示為采用 LFT-D生產(chǎn)的2003 大眾 Golf V前端框架。
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圖17 用LFT-D成型工藝生產(chǎn)的前端框架
結(jié)束語(yǔ)
從上述汽車復(fù)合材料成型工藝技術(shù)的初步介紹中,我們可以了解到每一種工藝技術(shù)均有其自身的特點(diǎn)。汽車復(fù)合材料企業(yè)在選擇確定采用何種工藝技術(shù)方法時(shí),需根據(jù)企業(yè)的基本情況以及汽車主機(jī)廠對(duì)零部件的具體技術(shù)要求,如產(chǎn)品的批量及其質(zhì)量要求,以及企業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)和生產(chǎn)資金情況等因素進(jìn)行綜合考慮。在此,特別提請(qǐng)注意的是:
汽車復(fù)合材料的成型工藝技術(shù)并不僅是以上介紹的6種,而是有幾十種之多。不僅如此,汽車復(fù)合材料制造工藝的可設(shè)計(jì)性特點(diǎn)意味著今后還將有更多的創(chuàng)新成型工藝不斷涌現(xiàn);
汽車復(fù)合材料的成型工藝技術(shù)從開(kāi)放式走向閉模式是一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。相比之下,閉模式工藝更環(huán)保、更節(jié)約且質(zhì)量更好;
本文來(lái)自123
熱固性汽車復(fù)合材料和熱塑性汽車復(fù)合材料各有特點(diǎn)和用途。需要強(qiáng)調(diào)的是,熱固性汽車復(fù)合材料成型工藝技術(shù)并不會(huì)在競(jìng)爭(zhēng)中消失,而是會(huì)與熱塑性汽車復(fù)合材料一道,取長(zhǎng)補(bǔ)短,共同發(fā)展;
以LFT-D為代表的連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性汽車復(fù)合材料成型工藝技術(shù)將會(huì)得到強(qiáng)勁的發(fā)展,尤其在乘用車輕量化過(guò)程中替代金屬結(jié)構(gòu)件、半結(jié)構(gòu)件中將發(fā)揮重要的作用。