通过引入一种新的非导电底漆(丙烯烯烃)和用于喷涂CFRP汽车车身面板的面漆,现代汽车集团采用传统的汽车喷涂工艺在CFRP的车身板上实现了A级表面。

这项用于CFRP汽车车身板的创新喷涂工艺,凸显了利用在线喷涂工艺实现A级表面所面临的挑战,它提供了一种采用PCM和SMC工艺生产CFRP行李箱盖的新方法。

用于汽车行业的CFRP部件,应采用明确的工程步骤进行生产,在适当的设备上采用合格的生产工艺。在复合材料行业中,热压罐工艺常用于生产高质量的结构件,但也有其缺点,因此,有必要采用专门的解决方案来满足行业对低成本、高质量生产工艺的需求。由现代汽车集团开发的新的多材料体系行李箱盖,在其批量生产中使用了两种新的固化技术(PCM和碳纤维SMC)。该部件被用于Genesis G70跑车,这是现代汽车集团的新型豪华轿车,获得了 Motor Trend 2019年度最佳汽车奖。

用于CFRP汽车车身板的创新喷涂工艺-复合材料网

根据喷涂工艺比较表面质量的光洁度

该行李箱盖的重量显著降低了60%,比传统的钢结构轻6.4kg,而且性能良好。其外车身板采用了5~6层的单向预浸料,内板采用了1.6~3.5mm厚的碳纤维SMC对几个位置进行局部增强以减少应力集中。该设计概念得到了基于有限元数值分析以及涉及重复打开/关闭的耐久性、抗凹性和长期环境耐久性等一系列结构试验的评估。

其主要优势是:

1. 在批量生产中实现了CFRP部件的在线喷涂,解决了颜色匹配问题;

2. 采用传统的汽车喷涂工艺实现了A级表面;

3. 对2K 透明漆的低温固化降低了喷涂过程中的能耗;

4. 通过设计优化,令CFRP行李箱盖减重达60%;

5. 5min固化PCM预浸料的高节拍生产。

通过引入一种新的非导电底漆(丙烯烯烃)和用于喷涂CFRP汽车车身面板的面漆,这项创新得以实现。后续的试验表明,自动喷砂抛光后,只需对CFRP面板涂一层底漆即可消除纤维质地。一层厚厚的不导电底漆可以在线喷涂,通过提高CFRP基材的表面张力,使其与中间涂层有足够的粘接力。根据综合因素,如光泽度、暗淡度和桔皮等,其表面质量相当于传统的钢部件。

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生产CFRP行李箱盖的新方法

这项创新已入围JEC 2019创新奖汽车类别的决赛圈。

现代汽车集团的合作伙伴是:韩国现代钢铁公司、韩国现代汽车集团聚合物研究实验室、日本三菱化学公司以及韩国 SK化学公司。