欧盟“ComMUnion”项目开发了混合金属和聚合物基复合材料的工业过程

行业新闻 2019-07-25 68 0

激光纹理钢与连续纤维增强热塑性加强筋连接,使用激光辅助胶带放置,无需粘合剂即可连接结构。

近年来,响应于减轻重量,因此节省能量和资源的需要,对用于移动性和运输的应用的较轻部件的需求急剧增加。

由钢制成并采用纤维增强塑料局部功能化的混合部件结合了高机械性能和低重量。对有利于这种结构的成本有效的大规模生产的制造工艺的需求正在迅速增加。在欧盟研究项目“ComMUnion”中,位于德国亚琛的两个弗劳恩霍夫研究所 - 弗劳恩霍夫生产技术研究所(IPT)和弗劳恩霍夫激光技术研究所(ILT) - 正在与来自工业,研究和学术界的14个合作伙伴合作,通过将金属和聚合物基复合材料结合用于汽车和航空航天应用,开发混合轻量化设计的工业流程和解决方案。

新的混合制造工艺基于激光纹理和激光辅助磁带放置的组合。首先使用激光对部件进行预处理,以提供专门开发的,精确定义的粗糙表面结构。纹理表面允许连续纤维增强的热塑性轻质材料(其随后将用于硬化)直接粘合到钢部件上。然后粘合是机械的,不需要额外的预处理措施或额外的粘合促进剂,例如粘合剂或粘合剂。

加强元件由纤维增强热塑性塑料制成,其特别适合于预期的载荷并使用胶带放置工艺连接到部件。激光器在连接区域局部地将热塑性带加热到钢。基质材料熔化并流入激光纹理腔。在熔融材料凝固之后,具有嵌入的单向纤维的带粘附到钢部件的粗糙表面上。

组合工艺,适合大批量生产

当组件的机械性能需要局部改善而不显着增加部件的重量时,结合这两种激光工艺的优点正好显现出来。该方法特别适用于大规模生产,因为在胶带放置后不需要进一步的后处理步骤(例如固化操作)来固结材料。此外,精确的局部加热可在连接两种材料时减少变形和残余应力。在Fraunhofer ILT开发的激光纹理化工艺也可以以可重复的方式应用于金属表面,精确地在需要纹理的位置。此外,激光不会受到任何工具磨损。

第一辆混合动力车身部件已经完成作为演示组件

研究合作伙伴现在已经完成了第一个由高强度钢和单向纤维增强热塑性塑料带制成的演示组件,以便以概念验证的形式验证该过程的适用性:两位弗劳恩霍夫研究人员Kira van der来自Fraunhofer ILT的Straeten和来自Fraunhofer IPT的Tido Peters制造了一种混合轻质摇臂面板,这是汽车行业的车身组件,用于测试和证明过程组合的功能,作为ComMUnion项目的一部分。

项目合作伙伴在2019年3月12日至14日在巴黎举办的轻型建筑交易会JEC World上向专业观众介绍了AZL组织的“复合材料行动区”。

“ComMUnion”项目由欧盟地平线2020研究和创新计划资助,协议编号为680567。

欧盟“ComMUnion”项目开发了混合金属和聚合物基复合材料的工业过程-复合材料网

混合动力汽车摇臂面板的一部分,使用激光辅助磁带放置进行局部功能化。来源| ComMUnion Fraunhofer IPT

ComMUnion研究项目的欧洲合作伙伴

  • Aciturri Engineering SL,西班牙
  • 德国AFPT GmbH
  • 西班牙艾门技术中心(协调员)
  • Autotech Engineering,AIE,西班牙Gestamp集团的一部分
  • CASP SA,希腊
  • ESI集团,法国
  • 弗劳恩霍夫激光技术研究所,ILT,德国
  • 弗劳恩霍夫生产技术研究所,德国IPT
  • 制造系统和自动化实验室(LMS) - 希腊帕特雷大学
  • 德国Lunovu GmbH
  • Missler Software,法国
  • Motofil Robotics,SA,葡萄牙
  • 西班牙新红外技术公司SL
  • 飞利浦Photonics GmbH,德国
  • Tecnatom SA,西班牙
  • 科英布拉大学,葡萄牙

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