汽車復合材料手糊成型工藝和技術
上輛全復合材料車身的汽車誕生55年以來,隨著汽車工業的快速發展以及大眾環保意識和節能意識的不斷增強,尤其是在能源危機和石油漲價而使得汽車工業向輕量化方向發展的大背景下,作為汽車輕量化主流輕質材料之一的汽車復合材料的材料性能和加工工藝技術也因此而得到了快速發展?,F在,無論是歐、美、日等汽車工業發達,還是、巴西和印度等汽車工業快速發展中,都已在汽車制造中大量采用汽車復合材料,涉及的車輛有商用車、乘用車、工程車、農用車、運動車以及休閑車、軍用車和摩托車等幾乎所有的車種,主要應用范圍也從外履件發展到汽車的各個部分,可以說從車頭到車尾,從外飾件到內飾件,從A級表面的車身面板到結構件、半結構件,從車門、車窗到車蓋、車頂,從皮卡車廂、車身底汽車復合材料護板到發動機氣門蓋、油底殼,從座椅骨架、底盤到儲氣罐、傳動軸和板彈簧等,到處都有汽車復合材料的應用。那么,這些形狀各異、技術性能各不相同,甚至規格和產量規模都相差甚遠的汽車復合材料零部件是如何生產出來的呢?其主要生產工藝有哪些?與常規金屬汽車零部件生產相比又有什么優缺點?……我們知道,汽車復合材料是一種可設計的材料,能夠方便地實現整體綜合優化設計。其中汽車復合材料制造工藝的可設計性帶給了汽車復合材料制造行業無窮的想像力和創新機會。目前,我們己知的汽車復合材料制造工藝技術就多達幾十種,并且還處于不斷的創新發展之中。
汽車復合材料手糊成型工藝和技術
簡單地說,手糊成型工藝(Hand Lay-up Molding)是手工作業把玻璃纖維織物和樹脂交替地鋪層在已被覆好脫模劑和膠衣的模具上,然后用壓輥滾壓壓實脫泡,后在常溫下固化成型為汽車復合材料制品,盡管在現代汽車復合材料成型新工藝不斷涌現的情況下,手糊成型工藝顯得比較原始,但是,該工藝卻具有其獨特的不可替代性,仍然為各國汽車復合材料行業特別是汽車復合材料行業所廣泛采用

圖1 手糊成型工藝示意圖
圖2所示為手糊成型工藝流程。從該工藝流程可以看出,手糊成型工藝具有以下優點:不需要復雜的設備和模具,投資低;生產技術容易掌握,且產品不受尺寸形狀的限制,適合小批量和大型制件的生產;可與其他材料如金屬、木材及塑料泡沫等同時復合制成一體。這些優點使得手糊成型工藝至今仍然作為汽車復合材料的一種主要成型工藝而被用于小批量地加工各種汽車復合材料制品,如客車和重型卡車的前/后圍面板、高頂、導流罩、引擎罩蓋、保險杠、擋泥板以及休閑車、農用車的車身等。此外該工藝還被用于新車開發,如制造概念車和新車樣件試制。

圖2 手糊成型工藝流程
手糊成型工藝的缺點是生產效率低,生產周期長,工作環境差,因此對于大批量車型的產品不太適合。此外,由于這種工藝與操作人員的技能水平和制作環境條件有很大的關系,受此影響,在我國,由手糊成型工藝生產的汽車零部件的質量往往不夠穩定,從而影響了汽車復合材料的聲譽。
需要說明的是,手糊成型工藝并不是劣質汽車復合材料零部件的代名詞。只要嚴格按照手糊成型工藝的流程和工藝規范,準確掌握手糊工藝的技術要領,同樣能夠制作出一流水平的汽車復合材料制品。實際上,國外很多昂貴和精致的高檔跑車以及在展會上熠熠生輝的很多概念車均出自于手糊成型工藝之手。圖3所示的Chevrolet Corvette跑車,其車身即為用手糊成型工藝生產出來的。










































