獨特的工藝令金屬/改性塑料混合部件減重20%
發(fā)布時間:2023-11-21 14:15:14 點擊數(shù):0
為減輕金屬底盤部件的重量,人們一直致力于開發(fā)高性能的改性塑料。
業(yè)內(nèi)消息指出,借助某種特殊粘合劑和工藝,能同時實現(xiàn)了長纖維增強熱塑性塑料與金屬板材的成型與粘接,并使用作示范部件的縱、橫汽車控制臂減重約20%。
采用高強鋼板和40%長玻纖增強改性塑料并借助于VESTAMID® PA12粘合劑制成的這種縱向控制臂,替代了固體的金屬部件,減輕了大約20%的重量。
混合材料部件中的金屬組件和塑料組件,通常是借助于摩擦或形狀擬合元件如螺釘、鉚釘?shù)榷贿B接在一起,或者是通過包覆成型和嵌件成型而連接在一起。
現(xiàn)在一種新的生產(chǎn)工藝multiform,涵蓋了金屬板材的成型及長纖維增強熱塑性塑料(LFT)的成型,但其面臨的挑戰(zhàn)是,需要考慮加強肋以及纖維增強塑料的變壁厚分布,對此,采用諸如VESTAMELT® Hylink粘合劑技術(shù)進行粘接,就顯得非常必要。
為演示這項工藝,選用了德國一家知名汽車制造商的汽車后橋縱、橫向控制臂作為示范件,它們原來由固體金屬制成,現(xiàn)在采用multiform工藝生產(chǎn)。
在德國錫根大學(xué)X. Fang教授的指導(dǎo)下,研究人員對采用全新的FRP-金屬混合材料制成的部件進行了設(shè)計、仿真/計算和測試。
隨著這些工作以及后續(xù)工藝開發(fā)的完成,一種新的解決方案應(yīng)運而生,它采用高強鋼板和長玻纖增強熱塑性塑料,同時采用VESTAMELT® Hylink粘合劑實現(xiàn)異種材料的粘接。
出于示范的目的,在縱向控制臂的生產(chǎn)中,采用了含40%長玻纖的聚酰胺6、聚酰胺610和聚酰胺12。
在multiform工藝中:
1、首先對Weber Fibertech公司生產(chǎn)的一種長玻纖增強配混料進行擠出,以獲得一種可成型的半成品;
2、然后,將這種半成品與涂有VESTAMELT® Hylink(在熔融狀態(tài)下傳送)的預(yù)熱金屬板一起放入模具中;
3、在一步生產(chǎn)工藝中,這兩個組件被壓制成型,同時還粘接在一起。
模具中擁有用于肋和金屬成形所需的凹形結(jié)構(gòu)。
這種依靠VESTAMELT® Hylink粘合劑而實現(xiàn)的鋼與LFT粘接的集成工藝,使得部件從模具中取出時,直接就是粘接好的混合材料部件。
這種生產(chǎn)方法,可以更技術(shù)、更經(jīng)濟地替代傳統(tǒng)的多工步生產(chǎn)工藝。
借助于VESTAMELT® Hylink粘合劑將鋼與LFT這兩種不同類型的材料結(jié)合在一起,還可以使鋼板厚度減小1mm以上,由此,這種縱向和橫向控制臂示范件的重量可以減輕大約20%。
業(yè)內(nèi)消息指出,借助某種特殊粘合劑和工藝,能同時實現(xiàn)了長纖維增強熱塑性塑料與金屬板材的成型與粘接,并使用作示范部件的縱、橫汽車控制臂減重約20%。
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混合材料部件中的金屬組件和塑料組件,通常是借助于摩擦或形狀擬合元件如螺釘、鉚釘?shù)榷贿B接在一起,或者是通過包覆成型和嵌件成型而連接在一起。
現(xiàn)在一種新的生產(chǎn)工藝multiform,涵蓋了金屬板材的成型及長纖維增強熱塑性塑料(LFT)的成型,但其面臨的挑戰(zhàn)是,需要考慮加強肋以及纖維增強塑料的變壁厚分布,對此,采用諸如VESTAMELT® Hylink粘合劑技術(shù)進行粘接,就顯得非常必要。
為演示這項工藝,選用了德國一家知名汽車制造商的汽車后橋縱、橫向控制臂作為示范件,它們原來由固體金屬制成,現(xiàn)在采用multiform工藝生產(chǎn)。
在德國錫根大學(xué)X. Fang教授的指導(dǎo)下,研究人員對采用全新的FRP-金屬混合材料制成的部件進行了設(shè)計、仿真/計算和測試。
隨著這些工作以及后續(xù)工藝開發(fā)的完成,一種新的解決方案應(yīng)運而生,它采用高強鋼板和長玻纖增強熱塑性塑料,同時采用VESTAMELT® Hylink粘合劑實現(xiàn)異種材料的粘接。
出于示范的目的,在縱向控制臂的生產(chǎn)中,采用了含40%長玻纖的聚酰胺6、聚酰胺610和聚酰胺12。
在multiform工藝中:
1、首先對Weber Fibertech公司生產(chǎn)的一種長玻纖增強配混料進行擠出,以獲得一種可成型的半成品;
2、然后,將這種半成品與涂有VESTAMELT® Hylink(在熔融狀態(tài)下傳送)的預(yù)熱金屬板一起放入模具中;
3、在一步生產(chǎn)工藝中,這兩個組件被壓制成型,同時還粘接在一起。
模具中擁有用于肋和金屬成形所需的凹形結(jié)構(gòu)。
這種依靠VESTAMELT® Hylink粘合劑而實現(xiàn)的鋼與LFT粘接的集成工藝,使得部件從模具中取出時,直接就是粘接好的混合材料部件。
這種生產(chǎn)方法,可以更技術(shù)、更經(jīng)濟地替代傳統(tǒng)的多工步生產(chǎn)工藝。
借助于VESTAMELT® Hylink粘合劑將鋼與LFT這兩種不同類型的材料結(jié)合在一起,還可以使鋼板厚度減小1mm以上,由此,這種縱向和橫向控制臂示范件的重量可以減輕大約20%。