集成热塑性工艺，可实现复合材料轻量化的最低单位成本_技术工艺_复材学院

凭借多年的注塑成型和自动化专业知识，ENGEL开发了用于大批量制造复合材料零件的极具成本效益的生产概念。在4月25日至27日于巴黎举行的JEC World 2023上，这家机器制造商将展示如何将高生产效率和成本效益与航空航天和汽车行业的可持续性相结合。

在Engel organomelt工艺中，热塑性纤维复合材料预制件（例如，热塑性片材和单向带）在一个集成步骤中成型和功能化。例如，在热成型后，使用来自与热塑性片材相同的基质材料组的热塑性塑料，立即在同一模具中成型加强筋或组装元件。Engel 指出，这不仅可以实现高效和全自动化的生产过程，而且还有助于循环经济，一致的热塑性单一材料方法有助于零件的后续回收。

在其展台上，Engel将通过现场机器展示organomelt轻量化技术的巨大潜力。一台 Engel victory 660/160注塑机和一台 Engel easix关节机器人被用于自动化生产客机机身的检查襟翼。生产单元还包括一个 IR 炉，它也来自Engel内部开发和生产。

流程整合是降低生产成本的关键。加热的热塑性片材在注塑机中成型，并立即包覆成型以形成增强和功能元件。

为了展示航空航天和汽车领域的广泛应用，在为期三天的展会期间，两种不同的材料系统将交替进行加工。具有PEEK基体的热塑性片材正在与PEEK包覆成型，而基于PPA的热塑性片材将与PPA结合加工。在每种情况下，热塑性片材都将在红外线烘箱中加热，由机器人放入模具中，在模具中成型并立即包覆成型，形成加强筋和安装夹。

加热热塑性塑料片材是一个工艺步骤，它决定了循环时间，也与质量有关。预成型件的厚度决定了加热和冷却时间。在不损坏材料的情况下快速加热材料很重要，将加热的热塑性片材输送到模具的路径也很短，以避免片材在到达模具的途中再次冷却并失去其延展性。这就是 victory machine 的无拉杆技术发挥其优势的地方，它提供了模具区域的无障碍通道，使得 IR 烘箱可以非常靠近模具。此外，机器人可以采用最短路径到达模具，而无需绕过干涉轮廓。这两个因素都加速了热处理，并确保了工艺的一致性和高质量的组件。

在集成的Engel系统解决方案中，机器人和IR烤箱集成到注塑机的CC300控制单元中。这使得整个过程可以使用机器显示屏集中操作。另一个优势是注塑机、机器人和红外线烤箱访问同一个数据库，并精确地相互协调它们的运动顺序，这减少了许多应用程序的周期时间。

交通领域的巨大潜力

Engel organomelt工艺专为高效、大规模生产而开发，已迅速在汽车行业站稳脚跟，同时也吸引了其他行业的极大兴趣。“我们越来越多地看到来自航空航天业的咨询，”ENGEL复合材料技术业务发展经理Christian Wolfsberger 说。“在航空航天工业中，热固性材料越来越多地被热塑性塑料所取代。” 这一发展的驱动因素包括成本压力和可持续性目标。热塑性材料的一致使用可实现高度的工艺集成，以确保零件的功能化完全无忧；这反过来又减少了所需的时间、原材料输入和能源需求。

在通常需要不同材料系统和多个独立生产步骤的情况下，Engel organomelt 只需要一个集成生产单元。飞机机身的检查襟翼就是这方面的最好例子。到目前为止，它们都是作为热固性夹层零件生产的，并用螺栓固定在铣削铝制零件上。

除了提高成本效率外，减少二氧化碳排放量也是航空业的一个既定目标。飞机在其使用寿命期间在空中排放的二氧化碳最多，这使得创新的轻型结构技术的杠杆率相应提高，特别是如果这些技术还有助于在部件使用寿命结束时关闭材料循环，生产纯热塑性部件的 ENGEL organomelt 工艺就是这种情况。

Engel看到了organomelt工艺在飞机生产中的巨大潜力。客舱所需的结构元件和零件数量不断增加。在城市空中交通领域，包括空中出租车和物流领域的进一步潜力正在全球范围内开放，运输无人机在这些领域得到越来越多的使用。

可持续且具有成本效益的热塑性塑料替代以前的热固性解决方案，采用螺栓固定的铣削铝部件

Engel 在 JEC World 2023上与其客户FACC（奥地利 Ried im Innkreis）合作展示了检查襟翼的生产。其他项目合作伙伴是原材料供应商 Ensinger（德国纽弗林根）、Victrex（英国兰开夏郡）和 Kuraray（德国美因河畔哈特斯海姆），以及德国的零件设计和模拟供应商 Neue Materialien Fürth 。

另一家合作伙伴公司将在Engel展台的专家角展出。总部位于奥地利韦尔斯的Voidsy将展示一种超紧凑系统，用于使用主动热成像技术进行零接触和非破坏性材料和组件测试。

7减少装配开销和人工成本

另一个专家角专门介绍Engel organomelt的汽车应用。此外，还展示了美国汽车制造商Lucid Motors荣获SPE奖的前端模块载体。该零件的批量生产由ElringKlinger （德国埃尔姆斯河畔德廷根）进行，并依赖于Engel organomelt工艺。根据车型的不同，前端模块支架可用作增压空气冷却器、前照灯模块、喷水箱、喇叭、距离雷达模块或进气口的支架。支持通过连接引擎盖闩锁来支撑引擎盖。

使用ENGEL organomelt工艺生产：用于Lucid Motors新型“Air”电动汽车的前端模块载体。

尽管总共有37个嵌件，但爱尔铃克铃尔成功地将前后处理步骤的数量以及成本降到最低。注塑成型过程中高度功能集成可降低装配开销，进而降低劳动力成本。前端模块载体用于美国汽车制造商Lucid Motors的第一款电动车型“Air”。

展会介绍

JEC复合材料展创办于1963年，每年一届，主办单位是JEC集团，至2023年总共举办了57届。可以称为复合材料学术和产品陈列的综合性盛会。在国际上影响很大，基本上反映了复合材料行业当前的最新技术和应用成果，目前已经成为历史最悠久、规模最大的的复合材料行业专业展览会。

新型建材作为21世纪三大共性关键技术之一，已成为全球经济迅速增长的源动力和提升核心竞争力的战略焦点。材料作为制造业的基础，特别是新材料研究和产业发展的水平与规模，已经成为衡量一个国家科技进步和综合实力的重要标志，在新材料发展与应用中，复合材料占有相当重要的地位，特别广泛的应用在建筑、航空、航天、兵器、汽车、船舶、化工、农业等领域，一直是世界各国优先发展和竞争激烈的重要行业。

在最近的疫情前的10年中，专业观众数量从近18500人发展到了37500于人增长了101%，其中观众来源最多的国家除法国外依次为德国、英国、意大利、比利时、美国、荷兰、西班牙、瑞士、俄罗斯和中国。关注复合材料最多的行业为汽车制造、航空制造和建筑材料。参展展品应用领域多为汽车、船舶游艇、航天设备、建筑材料、轨道交通、风力发电、休闲产品、管道和电力，辐射行业之广是其他同类展会无法匹敌的。

2022年的法国复合材料展的净展出面积为72000平米，有1200余家来自全球的参展商和33500名专业的观众共聚在巴黎的复合材料盛事。

展会时间

2023年4月25-26-27日

展会地址

法国巴黎北郊维勒班展览中心5A展厅和6展厅

参考行程

Day 1 4月23日中国✈巴黎

交通

在中国际机场乘机北京/上海直飞巴黎，抵达后接机

餐饮

安排晚餐

住宿

用过晚餐之后前往酒店入住休息，调整时差

景点

如抵达后有富余时间，安排市区游览，游览巴黎市区，前往埃菲尔铁塔（不上塔），漫步于以豪华优雅而著称香榭里舍大道，凯旋门是香榭丽舍大道的起点，也是巴黎主要庆典活动的起点，以凯旋门为中心，放射出去的12条街道，犹如十二道光芒，映射着这座光芒四射的城市。凯旋门前后的4个立面上，雕刻着四副巨大的浮雕，分别代表了“出征”， “胜利”， “和平”和“抵抗”。香街的另一端是世界上最美丽的协和广场。这里被法国人誉为“世界上最美丽的广场”，广场中心矗立着23米高、有3400多年历史的埃及方尖碑，广场四周的八座雕像是法国八大城市的象征。

Day 2

4月24日巴黎布展