带材铺层、预成型和湿法模塑:迪芬巴赫JEC 2017新亮点

2017年3月14~16日,迪芬巴赫正在JEC World 2017展会的6F63展位,展示用于生产纤维增强塑料部件的得到改进的新装备。这些用于带材铺层、预成型和湿法模塑工艺的创新技术,实现了更短的节拍时间,提高了轻量化设计的生产效率,从而能够满足中、小规模的汽车市场大批量生产纤维增强部件的需求。

采用订制坯料生产线实现的更快速、更精确的带料铺层工艺

迪芬巴赫订制的坯料生产线由Fiberforge 和Fibercon组成,是为实现局部增强热塑性复合材料部件的大批量生产而提供的新的解决方案。
铺层节拍持续1秒钟,在此期间,这些带料按照预先定义的模式被铺放好。

带料被卷在卷轴上,Fiberforge设备能够容纳4个这样的成卷带料,从而可以在单独的一次铺带中使用不同材料的组合,而且可以采用不同宽度和厚度的带料。

利用一种新的角度切割系统,可以将带料的始末端切割成直的,或者按±45°的角度切割。

精确、近净形状的带料铺层减少了废料量。一个自动化的卷料更换系统确保了不间断的生产。

局部增强部件生产过程的下一步是由叠层变成订制坯料的真空辅助固结过程。

采用补充的Fibercon加工生产线,这种带料叠层被固结成近净形状的层压材料。

Fibercon能够以非常短的节拍时间同时拾起多个叠层。

真空系统最大程度地减少了夹带的空气和材料缺陷,从而确保了层压材料的出色质量。

与下游系统如操作机器人和成型压机一起,Fiberforge和Fibercon提供了每年超过100万个部件的生产能力。

预成型工艺:采用子预成型件简化生产过程

迪芬巴赫为玻璃纤维和碳纤维增强部件提供生产预成型件的设备。

得益于技术的发展,迪芬巴赫的PreformCenter现在仅在一次加工循环中就能生产出多个单独的预成型件。

这种三维的预成型件随后就能被压制成轻量化的部件,而无需额外的连接过程。

将复杂的预成型件分成单独的子预成型件,降低了生产的复杂程度。

利用这项技术,能够以低材料损耗以及适合负载路径的纤维取向生产出框架部件。

从子预成型件的生产到在压机中的连接,整个过程完全是自动化的。

湿法模塑工艺:一种生产高承载部件的低成本方案

湿法模塑被用于制造三维复杂程度低的碳纤维增强部件,包括必须承受极高载荷的结构部件,如汽车的驱动通道和车顶区域的加强件等。

对于这些部件,湿法模塑提供了一种拥有简单工艺链的低成本方案。

与树脂传递模塑成型工艺(RTM)相比,湿法模塑中的树脂基体材料(通常是环氧树脂)是在压机之外被施加到碳纤维织物上,其优点是在施加树脂基体的同时,其他的部件在压机中固化成型,这使得较高的碳纤维成本能够被较短的节拍时间以及因此而实现的更高产量所抵消。

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