ENGEL总部位于奥地利,从单一来源提供定制制造单元,以促进纤维复合材料组件的高效和经济批量生产。在9月3日至5日于中国上海举行的2019中国复合材料博览会上,这家注塑机制造商和系统解决方案提供商基于汽车行业的实例展示了广泛的技术,从有机板材和单向胶带的加工到HP-RTM和SMC流动成型。
恩格尔复合技术业务发展经理Christian Wolfsberger在解释中国市场的特殊性时表示:“多年来,中国政府一直大力推动电动汽车的发展。”“因此,轻量化设计在整个亚洲发展起来,恩格尔在其中发挥了成功的作用。恩格尔长期以来一直是在亚洲开展业务的汽车公司的首选合作伙伴之一。恩格尔与其他公司和大学合作,在2012年成立的奥地利轻质复合材料技术中心,开发了新的、高成本效益的FRP轻量化工程大批量生产工艺。在中国复合材料博览会上,这家机器制造商提供了对正在进行的开发工作和目前正在实施的大批量项目的见解。
在中国复合材料博览会上,恩格尔有机熔融工艺的热塑性连续纤维增强半成品(如有机板材或UD胶带)的加工和功能化是恩格尔信息展台的重点之一。去年,世界上第一个大规模应用程序在美国启动。从有机板开始,法雷奥前端模块在士麦那,田纳西州,为德国品牌OEM生产集成风管的前端载体。2018年,该结构部件因其基于有机板材的创新生产及其卓越性能而获得了塑料工程师协会(SPE)颁发的汽车奖。这些部件使用了极高比例的有机板材,从而显著减轻了重量,提高了碰撞性能。此外,还可以使用双壳结构将风管直接集成到支架中。
ENGEL为自动化大批量生产提供的系统解决方案包括一台duo 1700注塑机,三个用于准备大量金属嵌件和处理有机板材的easy - ix铰接机器人,一个viper 90线性机器人和一个ENGEL IR烘箱。ENGEL从单一来源提供制造单元作为系统解决方案。这两个半壳是在同一个模具中一次性生产出来的。为此,两个有机薄片在红外烘箱中同时加热,插入模具,成型,然后立即在注塑过程中直接功能化。
有机薄片是基于聚丙烯基体中的玻璃纤维。玻璃纤维增强聚丙烯也用于复模。只有这种一致的热塑性方法,才有可能整合成型过程和功能化,并将支撑结构和功能元件连接起来,从而使材料互锁。正如沃尔夫斯堡所强调的那样:“完全自动化的一次性流程对降低单位成本做出了重大贡献。”另一个好处是:专用热塑性聚合物的使用简化了回收策略的开发,目的是在组件使用寿命结束时将其返回材料循环。沃尔夫斯伯格补充道:“我们可以看到,基于热塑性塑料的复合材料轻量化设计正日益成为汽车和飞机行业产品开发人员关注的焦点。
对于那些想了解更多关于这个话题的人:在展会的第一天上午11点,恩格尔机械(上海)应用技术主管Simon Liu将与法雷奥一起在4号馆旁边的汽车创新会议(AIC)上报告UD胶带加工的项目和未来前景,并提供UD胶带加工的展望。
ENGEL有机熔融技术适用于有机片材和带有热塑性基体的单向(UD)玻璃和/或碳纤维增强带。胶带可以根据要求设计半成品,从而更好地利用组件的轻量化结构潜力。这些部件要么部分地用几根胶带加固,要么由几毫米厚的胶带堆叠而成。
为了在大批量生产中具有成本效益,必须在注射成型过程的周期内进行堆叠和整合。作为系统供应商,恩格尔能够从单一来源为整个过程提供集成的全自动解决方案-从单个胶带到注塑过程中的功能化。两个系统用于生产堆栈。一个带光学图像处理的取放式胶带堆叠单元和一个整合单元,两者都可以无缝集成到整个过程中,从而大大提高了定制胶带解决方案的生产效率。
由恩格尔公司研制的铺带细胞。有了这个电池,磁带可以在三秒的周期内铺设和点焊在一起。由于叠层在铺设过程中被赋予组件所需的形状,因此可以在注射成型步骤中进行固化和功能化,而无需中间修剪。
在展会上,ENGEL使用了轻质硬质塑料设计领域的两个例子来证明生产效率仍然可以提高-即使是长期建立的技术。展台上的一个主题将是奥迪A8的CRP后面板。这些大型部件具有复杂的碳纤维结构和局部增强材料,由福伊特在德国加兴的ENGEL v-duo 1700机器上使用全自动HP-RTM工艺生产。
ENGEL还将展示基于C-SMC(板材成型化合物)的齿轮载体。在一个开发项目中,ENGEL与位于奥地利林茨的Johannes Kepler大学聚合物产品工程研究所(IPPE),以及美国的Hexcel和奥地利的Alpex公司一起,进一步开发了基于流动成型的生产工艺,用于这些动态高应力车辆部件。起始材料为纤维长度为50mm的扁平碳预浸料,基体为环氧树脂。对第一个组件的分析表明,与原始铝制组件相比,显著减轻了重量,改善了组件性能。
从复杂的可见和外皮组件到具有集成功能的结构组件,SMC流动成型用于各种纤维复合材料组件。强大的测控技术,灵活的压缩成型工艺,一体化的并行控制,使恩格尔v-duo机注定适用于SMC加工。加工参数可以专门适应组件的要求,以达到更高的质量。
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