新闻中心

冲压与模具工艺:法格塞达使用复合材料CRTM工艺制造汽车引擎盖节约最高30%制造成本

2020-03-17
摘要:法格塞达采用压缩树脂传递模塑(CRTM)工艺生产碳纤维增强聚合物(CFRP)汽车部件,与HP-RTM工艺相比,成本节约10-15%,与热压罐预浸料固化成形工艺相比,成本节约可达20-30%。

  法格塞达采用压缩树脂传递模塑(CRTM)工艺生产碳纤维增强聚合物(CFRP)汽车部件,与HP-RTM工艺相比,成本节约10-15%,与热压罐预浸料固化成形工艺相比,成本节约可达20-30%。

  Fagor Arrasate has achieved a significant cost reduction in the manufacture of composites carbon fiber reinforced polymers(CFRP) for car parts using a Compression Resin Transfer Molding (CRTM) process. The cost decrease is 10-15% compared to HP-RTM and 20-30% for parts manufactured in prepreg with an autoclave process.

10

  目前法格塞达已经完成了压缩树脂传递模塑(CRTM)的全流程工艺(注射阶段、压缩阶段、渗透率等)及用料选择(树脂、纤维和粘合剂),确定了汽车零部件批量生产所需的关键参数、实际工艺时间和相关设备。法格塞达运用此技术制造玛莎拉蒂汽车A级车碳纤维引擎盖用以测试。

  Fagor Arrasate has accomplished a complete characterization(injection phase,compression phase,permeability…) of a CRTM process and materials (resin, fiber and binder) in order to determine anddefine key parameters, real cycle times and equipment necessary for manufacturing automotive parts in mass production. To test, Fagor applied this technology to an automotive Class A Carbon Hood for Maserati.

  法格塞达的研究结论,采用CRTM工艺的制造成本比同产线的HP-RTM工艺降低了10-15%。另外,与热压罐预浸料固化工艺相比,CRTM工艺能降低其成本的20-30%。

  The research carried out by Fagor Arrasate shows the cost related to the parts manufactured by CRTM is 10-15% lower when compared to the parts manufactured by HP-RTM and in the same line. At the same time, the parts manufactured by CRTM are 20-30% cheaper than the parts manufactured in prepreg with an autoclave process.

  新的动力系统和储能系统增加了车辆的整体重量,所以减少交通运输带来的二氧化碳排放量主要依赖于车辆轻量化策略。在乘用车和商用车中大量使用碳纤维增强聚合物(CFRP)复合材料是目前最适用的解决方案之一,可以减轻高达70%的车身重量,其抵抗撞击的能力可达金属材料的5倍。

  The quest to reduce C02 emission in transportation is highly dependent on lightweighting measures, as novel drivetrains and energy storage methods increase the overall vehicle weight. The massive use of composites with carbon fiber reinforced polymers (CFRP) in cars and commercial vehicles is one of the most appropriate solutions. They can reduce weight by up to 70% and their ability to dissipate impact energy is 5 times greater than that of metals.

  压缩树脂传递模塑(CRTM)工艺在减少注料时间和增加碳纤维增强聚合物(CFRP)纤维含量方面是目前最具前景的替代方案之一。它可以加速进程,产生更快的化学反应、更短的注料时间、更快的反应和模具内更高效的翻转。

  One of the most promising alternatives to reduce fill times and increase the fiber content of CFRP is the process called Compression Resin Transfer Molding (CRTM). CRTM process allows to speed up processes and create room for faster chemistry, shorter injection times, shorter reaction time and faster turnaround on the molds.

  与传统的树脂传递模塑成型(RTM)工艺不同,CRTM工艺中模具在注料阶段会部分闭合。在预制件和模具顶部之间产生的真空具有高度的渗透性,为树脂流动创造了优先路径,以覆盖工件的整个表面。一旦注射了所需数量的树脂,注料口关闭,模具随之启动闭合,直到实现最终所需的树脂厚度(从而满足所需的纤维含量)。

  During the CRTM process, in contrast to conventional RTM, the mold is partially closed during the injection phase. The vacuum that is generated between the preform and the top of the mold has a very high permeability, which creates a preferential flow path for the resin to cover the entire surface of the workpiece. Once the desired quantity of resin has been injected, the injection ports are shut and the mold starts to close until the final desired thickness is achieved (and therefore the required fiber content).

  在模具完全闭合期间,树脂在外力作用下浸渍预制件,而不是像RTM那样在平面内流过预制件。由于RTM的流动方向与厚度垂直,过程需要数十分钟,相比而言,浸渍时间就极大地缩短了进程。

  During the full closing of the mold, the resin is forced to impregnate the preform instead of flowing through the preform in the plane as in RTM which the flow is perpendicular to the thickness. This is the main reason why the impregnation time can be reduced when compared to tens of minutes in a conventional RTM process.

  法格塞达将所获得的研究成果和工艺知识融入到新产品中,为客户提供复合材料加工的最新工艺。

  The research project and the characterization achieved allows Fagor Arrasate to incorporate this acquired knowledge into its products and offer its customers the latest advances in composite materials processing.

  该项技术成果将于3月3日至5日在巴黎举行的最新一届JEC世界博览会上进行展示。法格塞达将在5号展厅Q58展位的现场发布相关重要信息,比如电动汽车SMC材料电池盒盖的制造工艺设计方案等。

  The results of this development will be showcased during the next edition of the JEC World fair, scheduled to take place in Paris from March 3rd to 5th. The Q58/Hall 5 stand will be the scene of important announcements, such as the specific layout proposal for the manufacture of SMC battery box covers for electric vehicles.

  法格塞达还将展示用于航空器结构件的热真空成形机的最新设计方案,该方案可以提高产能并处理干纤维。

  The redesign of the Fagor Arrasate Hot Drape Forming machine for structural airplane parts will also be showcased, which has productivity improvements and adds the possibility to work with dry fiber.

  最后,我们为批量定制独特预制件,基于生产件制造物流方法融合与放置单向纤维(干纤维,热塑性塑料,预浸料…),再由激光辅助进行定位并固化的工艺赋予了新的特点。该项目在上届JEC世界大会期间获得JEC创新大奖。

  Lastly, the new features incorporated into the project of the ultra-fast machine for the mass production of individual, customized preforms, based on a part flow approach in combination with the placement of unidirectional tapes (in dry fiber, thermoplastic, prepreg...) by laser-assisted in situ consolidation. This project was granted the JEC Innovation Award during the previous edition of the JEC World.

  西班牙法格塞达公司是全球领先的设计和制造金属板裁剪生产线及冲压成形生产线的专业公司,总部位于西班牙北部的蒙特拉贡市。其产品涵盖各类压力机和成套自动化冲压生产线,金属板裁剪生产线,以及金属钣金柜体制造生产线。法格塞达在西班牙和中国设有制造工厂,在德国和墨西哥设有售后服务基地、其产品行销全球七十多个国家和地区。为全球各大汽车制造商、汽车冲焊总成制造商、钢铝板加工配送企业、白色家电制造商、以及锻造成形、复合材料成形领域的企业提供成套解决方案。法格锻压机床(昆山)有限公司是西班牙法格塞达公司在中国设立的独资公司,于2008年5月投产。其位于上海市与江苏省交界的昆山市,地理位置优越。公司占地面积22,000平方米,建有先进的制造和装配车间。法格锻压机床(昆山)有限公司同时承担法格塞达的全系列产品在中国大陆的售后服务任务。

  【兴迪源机械简介】

  兴迪源机械(Xingdi Machinery)是一家专注流体压力成形技术的锻压设备制造企业。自2007年创立以来,兴迪源机械一直致力于内高压成形的技术创新和产品研发。主营产品范围从生产普通液压设备,现今发展至生产、研发国内顶尖流体压力成形技术的锻压设备。

XD-THF系列金属管材内高压成形设备

  目前,兴迪源内高压成形智能设备已运用在制造航空、航天、核电、石化、汽车、摩托车、自行车业的沿构件轴线变化的圆形、矩形或异形截面空心构件以及管路配件的生产制造中。同时也适用于生产航空飞行器上轻体构件有空心结构框架、发动机上中空轴类件、进排气系统异型管和复杂管件等。