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德國TFP機(jī)床制造商ZSK近的改進(jìn)TFP生產(chǎn)工藝的發(fā)展現(xiàn)在意味著碳復(fù)合材料可用于許多應(yīng)用。
“TFP完全改變了我們對碳復(fù)合材料如何幫助實(shí)現(xiàn)重量和成本目標(biāo)的看法，”Elemental的復(fù)合材料經(jīng)理Peter Kent說。“我們發(fā)現(xiàn)它可以非常快速地創(chuàng)建預(yù)制件，具有成本效益且非常耐用。由此產(chǎn)生的元素RP1結(jié)構(gòu)后部車身足夠堅(jiān)固，可承受廣泛的石屑等沖擊，并具有復(fù)雜的3D形狀和復(fù)合曲線。這與碳纖維部件的傳統(tǒng)特性不一致。“
Shape Group利用ZSK的技術(shù)開發(fā)了TFP設(shè)施，該技術(shù)已經(jīng)開發(fā)了許多創(chuàng)新，以實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展的大規(guī)模生產(chǎn)。基于刺繡工業(yè)中使用的技術(shù)，TFP涉及將碳纖維線或粗紗鋪設(shè)到基底上以制造“凈形狀”的二維預(yù)制件。與傳統(tǒng)方法相比，浪費(fèi)，處理和復(fù)雜性都得到了減少，傳統(tǒng)方法逐漸建立了碳纖維墊層，作為勞動密集型過程的一部分。TFP具有額外的優(yōu)勢，允許復(fù)雜的3D形狀通過巧妙的纖維鋪設(shè)和縫合在模具中出現(xiàn)，同時(shí)制造預(yù)制件。
Shape Group專注于碳復(fù)合材料模具，并擁有一個(gè)專門設(shè)計(jì)和制造TFP組件的部門。董事總經(jīng)理彼得麥考爾表示，考慮TFP的動機(jī)來自他作為一級方程式席設(shè)計(jì)師的時(shí)間。
“傳統(tǒng)方法可能非常有限，不僅在設(shè)計(jì)和成本方面，而且在材料的性質(zhì)方面，它是脆性的，不能承受敲擊或磨損。我確信必須有一個(gè)更好的方法。“McCool發(fā)現(xiàn)ZSK的TFP解決方案是完美的選擇：”一種可擴(kuò)展，靈活且具有成本效益的技術(shù)，為碳復(fù)合材料開辟了許多新的機(jī)會。ZSK努力使該過程高效，高重復(fù)性和內(nèi)置質(zhì)量控制。“
傳統(tǒng)
的驅(qū)動效率傳統(tǒng)的碳復(fù)合材料制造方法涉及復(fù)雜的切割和手工鋪設(shè)工藝，在使用前可以看到超過三分之一的材料被浪費(fèi)。由于碳在纖維方向上強(qiáng)，因此精確定向?qū)τ谔峁?qiáng)組分至關(guān)重要。
McCool解釋說：“手工鋪設(shè)是勞動力和能源密集型，容易出錯(cuò)，考慮到零件的強(qiáng)度，結(jié)果往往不是佳的。” “這導(dǎo)致過度設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)與額外的層。然而，TFP允許我們精確對準(zhǔn)光纖以優(yōu)化強(qiáng)度，承受元件上的負(fù)載并加快開發(fā)和制造時(shí)間。“
彼得肯特同意。“我們已經(jīng)能夠使用TFP設(shè)計(jì)一種帶有Shape的碳纖維復(fù)合材料車身部件，它可以作為結(jié)構(gòu)部件，承載車身和后行李箱，以及相當(dāng)大的空氣動力。”
TFP包含熱塑性樹脂，有助于克服傳統(tǒng)上與碳纖維相關(guān)的脆性。它在廢棄物回收方面也具有顯著的優(yōu)勢，因?yàn)樘伎梢栽诩s300°C的溫度下從加熱的組件中熔化并回收，而不是填埋。
正如彼得·肯特所展示的那樣，這項(xiàng)技術(shù)能夠創(chuàng)造出比熱固性替代品更加堅(jiān)固的材料：“我們從開發(fā)車中取出一個(gè)部件進(jìn)行檢查，并且沒有標(biāo)記，”他總結(jié)道。“在Elemental，我們給人留下了非常深刻的印象 - 使用TFP可以用碳纖維制造這么多零件。這真的非常令人興奮。“