預(yù)浸料壓縮成型樣機(jī)可減輕75%的重量,同時(shí)提高性能。

Kordsa(土耳其伊斯坦布爾)是輪胎和建筑增強(qiáng)材料以及復(fù)合材料技術(shù)的供應(yīng)商,近通過收購(gòu)多家美國(guó)公司擴(kuò)大了其航空航天能力(請(qǐng)參閱Jeff Sloan的博客,“ Kordsa戰(zhàn)略”)。該公司還在擴(kuò)大其在汽車和重型卡車領(lǐng)域的服務(wù),這在其于2019年10月10日至12日在伊斯坦布爾舉行的Turk Kompozit復(fù)合材料峰會(huì)上的演講中得到了證明。本演講討論了Kordsa和Ford Otosan共同開發(fā)的技術(shù),該技術(shù)減輕了Ford Trucks的重型卡車底盤系統(tǒng)的重量,并包括用于過程優(yōu)化,零件鑒定和在線健康監(jiān)測(cè)的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

每輛重型車輛底盤的重量百分比
Kordsa解釋說,底盤部件是復(fù)合材料的獨(dú)特機(jī)會(huì),因?yàn)樗鼈儤?gòu)成了車輛重量的大百分比,但它們是承受重復(fù)動(dòng)態(tài)載荷的結(jié)構(gòu)部件。
Kordsa和Ford Otosan的目標(biāo)是通過生產(chǎn)復(fù)合鋼板彈簧來減少鋼材重量75%,從而減少二氧化碳排放并提高燃油效率和有效載荷。這還將減少車輛的簧下重量,以減輕其他系統(tǒng)的后續(xù)重量,并通過降低噪音,振動(dòng)和惡劣程度(NVH)來提高舒適性。
Kordsa和Ford Otosan用于重型卡車的復(fù)合板簧
這種重型卡車復(fù)合板簧的目標(biāo)具有挑戰(zhàn)性。它必須承受13.4噸的軸重并承受嚴(yán)格的服務(wù)環(huán)境,并具有至少100萬公里的長(zhǎng)期疲勞壽命。因此,這種厚的復(fù)合材料部件(大110毫米)必須具有足夠高的纖維體積和低空隙率,以及120-150°C之間的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。生產(chǎn)率必須與重型卡車的生產(chǎn)率相符(每年多10,000個(gè)零件),以使固化周期少于1小時(shí),而成本必須具有競(jìng)爭(zhēng)力。
Kordsa和Ford Otosan之所以選擇預(yù)浸料壓模成型,是因?yàn)樗軌蛲ㄟ^改善纖維排列,減少變形和減少厚度變化來提供均勻的樹脂分布和優(yōu)化的剛度,并且該過程具有很高的可靠性和可重復(fù)性。 Kordsa生產(chǎn)了各種單向碳纖維和玻璃纖維/環(huán)氧預(yù)浸料,并對(duì)每種材料進(jìn)行了完整的材料表征,開發(fā)了福特Otsan所需的材料數(shù)據(jù),以輸入到計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)工具中。然后,它努力為原型重型卡車鋼板彈簧充分細(xì)化負(fù)載情況,并使用光纖布拉格光柵(FBG)傳感器來驗(yàn)證負(fù)載并探索生產(chǎn)參數(shù)以及疲勞特性。
終的原型產(chǎn)品比鋼材減輕了75%的重量,同時(shí)提高了拉伸強(qiáng)度,壓縮強(qiáng)度和抗疲勞性。 Kordsa將繼續(xù)與福特Otosan和其他運(yùn)輸制造商一起發(fā)展,證明自己是這場(chǎng)運(yùn)動(dòng)中的寶貴盟友,旨在通過重量更輕的復(fù)合結(jié)構(gòu)減輕重量,而不是使用鋼,鋁和鎂替代品來減輕汽車,卡車,飛機(jī)和船舶的二氧化碳排放量。


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