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国际新研发:3D打印的汽车高性能复材安全气囊外壳容器

   日期:2020-06-17     来源:CRPTECHNOLOGY    浏览:1114    
核心提示:意大利CRP集团为Joyson Safety Systems制造了一种功能性气囊外壳容器原型,该原型使用激光烧结和碳增强复合材料制成。通过CRP技

意大利CRP集团为Joyson Safety Systems制造了一种功能性气囊外壳容器原型,该原型使用激光烧结和碳增强复合材料制成。

 

通过CRP技术,采用激光烧结工艺在Windform SP中制作了3D打印的驾驶员安全气囊(DAB)外壳。

Joyson Safety Systems公司(总部位于美国密歇根州奥本山)是全球移动安全专家,为汽车和非汽车市场提供安全关键的组件,系统和技术。

 

一百多年来,Joyson Safety Systems一直是移动安全的先锋,为全球客户带来了救生技术。Joyson Safety Systems是宁波Joyson Electronic Corp的子公司。它设计,制造和销售安全产品,例如安全气囊,安全带,方向盘和安全电子产品。

 

Joyson Safety Systems是一家为北美和欧洲著名的OEM制造商提供一系列具有HOD("手动检测")功能的自主驾驶方向盘的制造商。

 

Joyson Safety Systems的核心创新团队启动了一个项目,以探索并深入探究增材制造领域,同时指出其发现用于气囊外壳制造的新工艺和材料的可能性和潜力。

 

因此,他们进行了市场分析,以找出与通过传统工艺(注塑成型)生产气囊容纳容器所使用的现有材料(在这种情况下为具有40%玻璃纤维增强的聚酰胺)相对应的复合材料。

 

驾驶员安全气囊(DAB)外壳部件通常由PA6-GF40材料制成。

 

安全气囊的整个系统由充气器、安全气囊垫、外罩和方向盘上有附着点的外壳组成。连接到壳体部分的安全气囊垫位于壳体和盖的空间内。

 

由于DAB外壳部件是车辆中的安全组件,因此其性能至关重要。这意味着在突发事故中,安全气囊将在大约30-50毫秒的短时间内膨胀,以防止乘客受伤。DAB外壳将整个安全气囊系统固定在适当的位置,因此它也是系统的基本必需组件。

 

Joyson Safety Systems核心创新团队的Samer Ziadeh和Daniel Alt解释了DAB外壳的功能,并说"在部署安全气囊系统期间和之后,除了将充气机和安全气囊垫固定在适当的位置之外,还要承受大量的动态载荷。由于使安全气囊充气所需的压力而产生该负载,结果,大的应力将直接施加在安全气囊系统上,尤其是在DAB壳体上。测试程序通常在-35°C至+ 85°C的各种温度范围内进行。"

 

因此,预期用于制造零件的材料应具有足够的强度,抗冲击性和热稳定性,以在不同的测试条件下正常运行。

 

Joyson Safety Systems的核心创新团队安排了一个非常严格的计划,旨在达到特定的目的,即:用机械,热性能和性能几乎相似的复合材料,在几天而不是几个月内生产出真正的功能原型零件;在真实的测试环境条件下测试零件的性能,以检查材料在热变化下的性能并承受高应变机械应力;消除了耗时的量并避免了传统工艺的高模具成本。

 

Joyson Safety Systems的核心创新团队使用CRP Technology的Windform TOP-LINE系列高性能材料及其内部3D打印服务。

 

Ziadeh and Alt add: 

 

Ziadeh和Alt补充道:

 

"在进行了一些市场分析后,找出了可以提供所需性能的最合适的材料和工艺之后,我们遇到了Windform TOP-LINE复合材料系列,尤其是Windform SP。Windform SP引起了我们的注意,它是一种由聚酰胺PA等级生产并用碳纤维增强的粉末状材料,它几乎具有我们应用所需要的甚至更好的性能。"

 

得益于与CRP Technology的合作以及Windform SP Carbon复合材料的使用,可以生产功能原型并在短时间内在完整的安全气囊模块中对其进行测试。

 

该测试取得了非常好的结果,因为该材料在高强度和抗冲击性方面表现出出色的机械性能,在低温和高温范围(RT;23°C,-35°C和 85°C)。

 

 Samer Ziadeh评论道:

 

"因此,这个机会为与CRP Technology的进一步合作开辟了各种能力和考虑因素。"

 

 Ziadeh和Alt声明:

 

此外,原型零件在各种测试条件下均表现出出色的性能,这证明了零件功能性这一事实,可以全面考虑新产品的开发。基本上,使用SLS工艺的优点是可以使用具有高机械性能和稳定性的增强聚合物。这种结合允许制造具有良好公差的复杂零件结构。关于Windform SP,它在高拉伸强度,抗冲击性和高温下的热稳定性方面表现出出色的机械性能。这实际上满足了DAB外壳部件的要求。"

 
 
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