湿法模塑:用于CFRP部件大批量生产的一项经济选择
为了尽可能有效地使用碳纤维这种材料,在向“实现碳纤维智能加工”的方向推进的过程中,CFRP部件的大批量生产方式被开发出来。采用一条工艺稳定性高、生产节拍短的完全集成的自动化生产线,能够将生产成本降低到更广泛的应用可以接受的水平。

迪芬巴赫针对碳纤维部件的生产而开发的创新技术之一是湿法模塑成型方法。来自Compress Lite系列的压机与相应的自动化技术一起被用于当前的项目之中。这些压机已为适应这种全新开发的CFRP生产工艺而得到了特殊设计,并以“易于进入的自动化环境、高精度和高能效”为特色。
湿法模塑方法
什么是湿法模塑?它适合用在哪里?
湿法模塑主要被用于生产具有低三维复杂度的碳纤维复合材料部件,包括:诸如汽车驱动管道等结构部件,或者用在必须承受特别高载荷的车顶区域的加强件。这种湿法模塑方式,以其更为简单的工艺链,成为对应用较多的HP-RTM方法的更为经济的替代。这种方法是一种开放的热固性工艺,压机中的部件在高温和压力下固化成型。
▼ 迪芬巴赫的湿法模塑生产线生产用于宝马7系的碳纤维部件
工艺过程
在该工艺链的开始,由超声波焊接的层合或叠层组成的碳纤维芯材在一个料仓中被制备出来。这种叠层料仓确保了碳纤维芯材在生产过程中的持续供应。先,一台带有针状夹持系统的机器人将叠层送到摄像台上,以检查层合的准确性,摄像机检查叠层的精确位置,并提供一个关于层合准确性的报告提示。然后,这些叠层按顺序返回,如果需要,可对其进行修正。在随后的步骤中,将叠层放到装有称重系统的穿梭台上。依据部件的性质和大小,可以选择一模双腔或一模四腔生产。两台持有快速浇淋树脂喷嘴的机器人,同时将环氧树脂施加到叠层上。
▼ 宝马汽车公司将湿法模塑工艺用于生产中,此为用于宝马7系的高效轻量化碳纤维芯材
所应用的树脂依据重量而得到记录。该制程确保了生产的再现性并终有助于提高部件质量。树脂料仓装有一个通风系统,在这种开放式的加工步骤中,烟雾的排放量可以达到5000m?/h。在施加树脂后,穿梭台移动到送料位置,叠层材料由机器人放入压机中。压机闭合后,叠层材料在大约150℃的模具温度下得到压制和固化。然后压机打开,一台取件机器人将部件放入一台冷却压机中。在后的加工步骤中,一台机器人将冷却好的碳纤维部件从冷却压机中取出,然后将其放到卸料输送机上。

迪芬巴赫用于碳纤维部件生产的湿法模塑生产线
湿法模塑方法的好处
在HP-RTM方法中,树脂是被浇注到闭合的模具中,然后部件在压机闭合的状态下固化成型。相比之下,采用湿法模塑方法,树脂混合物——通常是环氧树脂,是在压机外部被应用到碳纤维芯材上。其优于HP-RTM方法的优势是,在施加树脂的同时,其他的部件正在压机中固化。该系统比较灵活, 模腔内无需注胶。这两方面同时缩短了时间,实现了大约180秒的节拍时间。因为多个部件能在一台压机中同时被压制成型,这还有助于实现更高的产量。
全自动的换模系统
这种湿法模塑生产线以高度的自动化为特色,包括全自动的换模系统。在大约10分钟这一极为短暂的时间内,生产能够从一种产品切换到另一种产品。湿法模塑因此而实现了经济的大批量生产,因为较短的节拍时间以及因此而实现的更高产量抵消了碳纤维材料的高昂成本。汽车行业对碳纤维部件不断增长的需求表明,轻量化结构的生产工艺远未达到终极,因此,迪芬巴赫正在不断地调整并进一步地开发各种技术,以满足市场的需求。
更多信息请关注复材网www.cnfrp.com

迪芬巴赫针对碳纤维部件的生产而开发的创新技术之一是湿法模塑成型方法。来自Compress Lite系列的压机与相应的自动化技术一起被用于当前的项目之中。这些压机已为适应这种全新开发的CFRP生产工艺而得到了特殊设计,并以“易于进入的自动化环境、高精度和高能效”为特色。
湿法模塑方法
什么是湿法模塑?它适合用在哪里?
湿法模塑主要被用于生产具有低三维复杂度的碳纤维复合材料部件,包括:诸如汽车驱动管道等结构部件,或者用在必须承受特别高载荷的车顶区域的加强件。这种湿法模塑方式,以其更为简单的工艺链,成为对应用较多的HP-RTM方法的更为经济的替代。这种方法是一种开放的热固性工艺,压机中的部件在高温和压力下固化成型。
▼ 迪芬巴赫的湿法模塑生产线生产用于宝马7系的碳纤维部件
工艺过程
在该工艺链的开始,由超声波焊接的层合或叠层组成的碳纤维芯材在一个料仓中被制备出来。这种叠层料仓确保了碳纤维芯材在生产过程中的持续供应。先,一台带有针状夹持系统的机器人将叠层送到摄像台上,以检查层合的准确性,摄像机检查叠层的精确位置,并提供一个关于层合准确性的报告提示。然后,这些叠层按顺序返回,如果需要,可对其进行修正。在随后的步骤中,将叠层放到装有称重系统的穿梭台上。依据部件的性质和大小,可以选择一模双腔或一模四腔生产。两台持有快速浇淋树脂喷嘴的机器人,同时将环氧树脂施加到叠层上。
▼ 宝马汽车公司将湿法模塑工艺用于生产中,此为用于宝马7系的高效轻量化碳纤维芯材
所应用的树脂依据重量而得到记录。该制程确保了生产的再现性并终有助于提高部件质量。树脂料仓装有一个通风系统,在这种开放式的加工步骤中,烟雾的排放量可以达到5000m?/h。在施加树脂后,穿梭台移动到送料位置,叠层材料由机器人放入压机中。压机闭合后,叠层材料在大约150℃的模具温度下得到压制和固化。然后压机打开,一台取件机器人将部件放入一台冷却压机中。在后的加工步骤中,一台机器人将冷却好的碳纤维部件从冷却压机中取出,然后将其放到卸料输送机上。

迪芬巴赫用于碳纤维部件生产的湿法模塑生产线
湿法模塑方法的好处
在HP-RTM方法中,树脂是被浇注到闭合的模具中,然后部件在压机闭合的状态下固化成型。相比之下,采用湿法模塑方法,树脂混合物——通常是环氧树脂,是在压机外部被应用到碳纤维芯材上。其优于HP-RTM方法的优势是,在施加树脂的同时,其他的部件正在压机中固化。该系统比较灵活, 模腔内无需注胶。这两方面同时缩短了时间,实现了大约180秒的节拍时间。因为多个部件能在一台压机中同时被压制成型,这还有助于实现更高的产量。
全自动的换模系统
这种湿法模塑生产线以高度的自动化为特色,包括全自动的换模系统。在大约10分钟这一极为短暂的时间内,生产能够从一种产品切换到另一种产品。湿法模塑因此而实现了经济的大批量生产,因为较短的节拍时间以及因此而实现的更高产量抵消了碳纤维材料的高昂成本。汽车行业对碳纤维部件不断增长的需求表明,轻量化结构的生产工艺远未达到终极,因此,迪芬巴赫正在不断地调整并进一步地开发各种技术,以满足市场的需求。
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