目前，纤维增强酚醛树脂复合材料是一种经常用于火车内饰的材料。但是，由于酚醛树脂的生产会产生有害的蒸汽，因此人们正在努力减少这种树脂系统的使用。

在一项公共资助的IraSME项目支持下，德国亚琛工业大学纺织技术研究院(ITA)正在开发一种用于火车内饰的新材料——InnoSandwich。为了成功地取代现有材料，这种新材料必须以低成本同时满足刚度、低密度、绝缘性和可持续性的要求。热塑性纤维增强夹层结构具有很高的潜力，类似的热塑性复合材材料用于核芯结构和作为覆盖层的基体材料。为了满足防火要求，夹层结构增加了功能层。

这种夹芯板的加工不同于目前使用的酚醛树脂基体的加工工艺。因此，研究人员正在开发一种将面板材料成型为部件几何形状的工艺。研究的目的是确定使用冲压成形工艺形成夹层材料的参数，明确材料中出现的缺陷，并与项目合作伙伴共同扩大工业应用的工艺链。为此，正在开发一种用于冲压成形压力机的欧米茄Ω形工具(见图1)。该工具可以集成到压力机中，材料在上游对流烘箱中加热。

 

 

图 1 成型工具的概念（上图），成型得到的夹芯层试样（下图）

研究发现，在成形过程中发生的成形效应可归结为两类。在材料压实程度较高的区域，会发生材料压缩和相关的芯压破碎，这与机械性能的急剧下降有关，应尽可能避免。除了芯压外，还观察到芯部位移(见图2)。当塑料加热到接近熔点时，芯位移发生得特别频繁。因此，这种转变可以用芯材的软化来解释。因此，在成形过程中产生的剪切力通过芯内的变形所耗散。

 

图2 成形过程中产生的材料效应

在成型过程中，材料样品被加热约15分钟，并在取出后10秒内形成几何形状。综上所述，将夹芯试样成型为具有弯曲几何形状是可能的。所研究的模具半径足以满足以后的应用，在接下来的步骤中，研究人员将进行工艺升级和演示组件的生产。