復合材料:當高級時裝時尚遇到仿生設計

縫制的紡織品,瓶坯以及模制件 - 自行車制動桿,比鋁材節省50%的重量
中等到高容量的復雜組件需要精益制造技術,這些技術允許高效的材料使用以及精確和可重復的生產。憑借其在高級定制刺繡方面的經驗,BIONTEC可高效生產大批量的CFRP組件。
解決復合材料的高成本問題
與金屬材料相比,纖維增強復合材料具有許多特性,可以提供技術上更好的解決方案:這些特性除了其他方面外,還具有高特定的機械性能,這些特性決定了材料的輕質結構,同時還具有低熱膨脹,高度減振性能,和整體設計的可能性。然而,主要挑戰在于各向異性材料的設計以及高成本。隨著碳纖維增強塑料(CFRP)的主流制造技術,很難想象材料的經濟用途,特別是中等到大量的材料。
BIONTEC的新方法:紡織技術和仿生設計
憑借150年的紡織技術經驗以及纖維增強塑料的全面專業知識,公司開發了自己的制造工藝,從纖維到成品,用于大批量生產。 BIONTEC采用定制纖維鋪設(TFP)進行大批量生產,從而實現高效,穩定的預制件制造。

在工業刺繡機上連續生產網狀紡織品
通過將增強纖維縫合到載體材料上,可以選擇針對每個特定挑戰的佳材料組合。根據仿生設計,BIONTEC旨在通過將纖維與載荷路徑對齊在組件的凈形狀內,以少的材料使用來實現佳性能。通過將不同的纖維層組合成一個縫合的疊層,可以顯著簡化預成型。對于更復雜的部件,幾個疊層就像拼圖一樣組合成三維穩定的預制件。高度自動化降低了成本和典型缺陷,例如間隙,纖維未對準,皺紋等。該部件采用樹脂傳遞模塑(RTM)模塑成網狀,大限度地減少了加工工作。由于灌注優化的預成型件和多腔模具,可以在不使用高壓RTM系統的情況下實現短的循環時間,因此不易發生過程引起的缺陷。

通過定制纖維鋪放(TFP)和樹脂傳遞模塑(RTM)優化批量生產的復合材料制造工藝
設計用于執行:從構思到批量生產
BIONTEC開發從初構思到批量生產的組件。開發中的每一步都是在實現高效生產的前提下進行的 - 無論客戶每年需要100或100,000個零件。通過利用紡織技術和復合材料生產的豐富知識,獲得了為制造而設計的產品
產品種類繁多
BIONTEC技術特別適用于尺寸相當有限的復雜零件。根據具體要求,零件可以整體制造,具有夾層芯或甚至是空心的。通常,使用高韌度或高模量碳纖維,但是其他技術纖維如玻璃,玄武巖或芳族聚酰胺纖維用于例如醫療技術中的特殊應用。
在一些應用領域脫穎而出
在計量學方面,特別是在光學手持設備方面,重量,剛度和熱膨脹是應用碳纖維復合材料的驅動因素。通過光纖轉向的自由度與自動化制造工藝相結合,可以實現卓越的機械性能和小的變化。通常,這些產品采用高模量纖維和特殊樹脂系統,減少了工藝引起的變形,例如彈簧。此外,該工藝的自動化和短循環時間允許顯著高于通常應用的預浸料手工鋪設的生產率,從而將成本降低一半。
用于造紙機的高強度和高剛度軸
在體積范圍的另一端,被替換的典型產品是鍛造或壓鑄鋁。使用自動化,多腔模具和快速固化樹脂,可以實現100,000 ppa的生產率。這種高產量的關鍵促成因素是凈成型預成型和成型,以便將材料浪費和加工工作減少到少。與自行車行業的幾個系列生產零件相比,在一個部件中使用理想的纖維取向可以比鋁更節省50%的重量。
其他應用是替代用于航空航天和航天工業的銑削鋁或鈦配件,其中性能和零件一致性可以很好地滿足。這種科學太空任務的結構目前正在開發中,其中除了機械性能之外,熱膨脹,熱穩定性和除氣是關鍵的鑒定標準。出于這些目的,已經使用了新的注塑用氰酸酯樹脂。










































