好奇!Fibionic的FP工艺如何解决连续纤维工业挑战?

连续纤维只有在负载实际流动的地方才能充分发挥其价值。工业挑战是如何快速、重复且以与热塑性加工兼容的形式实现这一点。Fibionic的FP工艺通过在负载模具中使用气流辅助放置来生产负载路径对齐的纤维骨架,设计为用于过模、压制或其他下游制造路线的插件。

轻质复合材料结构通常通过材料性能的视角来讨论。碳、玻璃、芳纶和天然纤维可以提供出色的刚度与重量和强度比。然而,在大规模应用中,决定性问题往往不是复合材料是否能在机械上表现出色,而是它们是否能够快速、可重复、经济且减少浪费。

对于连续纤维热塑性增强材料来说尤其如此。当连续纤维遵循部件的主要载荷路径时,它们会充分发挥其全部机械潜力。原则上,这允许设计师仅在材料在结构上有所贡献的地方放置,而不是使用全面积的层压板、超大的金属部件或随机增强的塑料。然而,在实践中,曲线载荷路导向的纤维结构很难以工业速度放置,特别是当增强材料随后必须集成到注塑模塑、压缩模塑或类似的下游工艺中时。

纤维仿生纤维布置(FFP)工艺旨在解决这一制造挑战。它在短周期内从热塑性复合纱线生产扁平或浅形、负载路径对齐的连续纤维骨架。

所得纤维骨架作为功能性插入物,用于过模、压制、焊接或粘接、桥接高性能复合材料设计和可伸缩的热塑性加工。


从载荷箱到可制造骨架

起点始终是结构荷载情况。将面向荷载路径的设计转移到工程中意味着识别零件的主要荷载路,并相应地对齐连续纤维。Fibionic使用有限元和优化算法(启发式或基于梯度的技术)来识别理想的荷载路。


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