赫氏的HexMC-i 2000碳纤维/环氧树脂模塑配混料已被用于一种新型的包覆成型工艺中,用于生产一种混合材料的结构,该结构综合应用了Secar Technologie公司的拉绕碳纤维部件与赫氏的高结构、快速固化的HexMC-i材料。
在之前开发项目的基础之上,2016年初,赫氏汽车业务单元与奥迪复合材料开发团队合作,目的是,使HexMC-i材料能够得到认可,以进入生产准备制造过程中。
恰逢奥迪自身开始对碳纤维的片状模塑料(C-SMC)进行市场评估,由此而加速了奥迪选择适合部件的进程。
奥迪、赫氏与位于奥地利Ho?nigsberg的Secar Technologie公司合作,共同为高性能的奥迪A8开发一种复合材料的发动机舱支撑。这种X形部件可支撑R8中置V10发动机并提供增强的扭转刚度,以提高驾驶的动力性。
该项目的目标是,生产现有铝部件的复合材料替代部件,以通过提供更多的有机成型形状来达到显著的轻量化效果并增强部件的视觉冲击力。
该部件所采用的工艺被奥迪授予了专利。
轻柔接触的快速固化模压成型
对于R8 X形支撑而言,首先是生产出泡沫填充的拉绕碳纤维管,然后采用HexMC-i 2000碳纤维/环氧树脂模塑配混料进行包覆成型,以生产出中央的节点以及管端接头(便于直接安装到汽车上)。
在开发X形支撑的过程中,最严峻的挑战之一是,令这种模塑配混料得到固结并确保在不破坏这些预固化组件的基础上,与薄壁(壁厚<1mm)的碳纤维管实现最牢固的粘接。
幸运的是,赫氏HexPly M77树脂系统提供了很好的粘接强度,无需对管子进行过度压缩,即实现了牢固而耐久的粘接。
Secar Technologie公司与赫氏还能够对模具加载和压机固化循环进行优化,以为HexMC-i和M77快速固化环氧树脂提供最佳的加工参数,从而使生产出的部件比相应的铝部件减轻了15%的重量。
用于安装X形支撑的所有金属嵌件均在生产中直接被成型到部件中,从而使得该部件脱模后,无需太多的最终处理即可安装到R8发动机舱中。
HexMC-i的另一大优势是,基于对这种预浸料“碎片”的精确切碎以及它们在材料中的随机取向,而获得了独特且有吸引力的外观表面,这是奥迪的开发工程师提出的另一个关键要求。
当Secar Technologie公司生产出第一个原型部件后,奥迪对该原型部件进行了内部测试。
在室温和热湿条件下,该新的部件经受了严格的动、静态载荷测试。对此,奥迪的重要关注点之一是,能够实现与拉绕管的牢固粘接。
赫氏高兴地看到,所有的测试要求均按计划而得到了满足,在管子与HexMC-i模塑配混料之间,没有使用胶膜或其他粘接材料。
这一由赫氏与Secar Technologie公司联合开发的项目,清晰地证明了这种轻量化的机遇以及为这一新的复合材料X形支撑而开发的一次注射成型工艺,同时还与作为OEM的奥迪汽车公司一起,成功地认证了HexMC-i材料。
“我们对HexMC-i包覆成型工艺能够成功地应用到这样一个高度的外观成品部件上而感到非常高兴,并期待着在不久的将来为进一步的开发提供支持。”赫氏汽车业务单元销售及市场总监Achim Fischereder表示。
“我们发现,很多的应用都能够将HexMC-I令人印象深刻的特点与我们创新的高性能Pullwinding和Pullbraiding技术结合在一起。这种独特的结合,为满足汽车市场提高性能的要求而提供了良好的答案。”Secar Technologie公司销售市场总监Werner Stoeger补充道。
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