English
簡(jiǎn)體中文
輕量化、穩(wěn)定性、剛性和阻尼是刺繡機(jī)輕量化解決方案的收獲，其成功可以從機(jī)械工程轉(zhuǎn)移到其他應(yīng)用和行業(yè)。
德國(guó)巴登符騰堡州輕量化局在2021年6月以其ThinKing獎(jiǎng)?wù)故具@一創(chuàng)新。通過ThinKing獎(jiǎng)項(xiàng)，輕量化局為德國(guó)巴登符騰堡州輕量化創(chuàng)新產(chǎn)品或服務(wù)提供一個(gè)宣傳推介平臺(tái)。
一目了然：
生產(chǎn)效率：混合型材提高了機(jī)器的動(dòng)態(tài)水平、質(zhì)量和性能
材料效率：型材的剛度提高了約25%，在保持相同性能的同時(shí)，可以節(jié)省材料，減輕重量
能源效率: 剛性、輕型和阻尼 - 這種混合物是機(jī)器節(jié)能和移動(dòng)的佳選擇
可加裝：可對(duì)標(biāo)準(zhǔn)型材進(jìn)行后續(xù)加固
"多頭機(jī)器上的鋁制刺繡框架由于振動(dòng)而多次給我們帶來問題。"來自德國(guó)巴登符騰堡州的塔吉瑪公司特種機(jī)器主管霍夫曼解釋說："而且在框架的穩(wěn)定性方面也有優(yōu)化的潛力。刺繡機(jī)的框架可以達(dá)到9 x 2.5米的尺寸，因此，刺繡會(huì)產(chǎn)生框架必須承受的拉力。振動(dòng)是設(shè)計(jì)和操作的一個(gè)挑戰(zhàn)，特別是對(duì)于高速機(jī)器。振動(dòng)是一個(gè)成本因素，因?yàn)闀?huì)導(dǎo)致維修量增加和產(chǎn)品質(zhì)量下降。受振動(dòng)影響的部件通常必須同時(shí)具備輕量化和剛性，在好的情況下具有減振效果。
穩(wěn)定性、剛度和阻尼
在工業(yè)刺繡機(jī)中，框架移動(dòng)織物。其運(yùn)動(dòng)頻率可以達(dá)到每分鐘1200次。因此，低重量對(duì)動(dòng)力學(xué)和能源消耗很重要，而穩(wěn)定性和剛性對(duì)刺繡的質(zhì)量至關(guān)重要。事實(shí)證明，作為加固框架的一種選擇，應(yīng)用在外部的碳纖維增強(qiáng)塑料沒有什么實(shí)際用途，這就是為什么會(huì)出現(xiàn)內(nèi)部纖維加固的解決方案。但如何將樹脂浸漬的纖維加裝到型材中？成功解決這個(gè)問題的德國(guó)塔吉瑪公司2021年6月贏得了 ThinKing獎(jiǎng)。
型芯由纖維復(fù)合材料制成的型材
德國(guó)塔吉瑪公司與德國(guó)斯圖加特大學(xué)飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所共同開發(fā)了在內(nèi)部用碳纖維加固的空心鋁型材的生產(chǎn)方法。樹脂浸漬的纖維材料通過一種反向的"濕式拉擠"工藝被拉入標(biāo)準(zhǔn)的鋁型材中，鋁型材的內(nèi)表面經(jīng)過預(yù)處理以獲得佳的粘附性。這種不尋常的結(jié)構(gòu) - 外面是鋁（抗劃傷、抗化學(xué)腐蝕、各向同性），里面是碳纖維增強(qiáng)塑料（高強(qiáng)度、非常輕、良好的阻尼特性）- 使得每種材料的積極特性能夠有利地結(jié)合起來。任何連接技術(shù)，例如標(biāo)準(zhǔn)型材的夾子，都可以繼續(xù)使用，因?yàn)樾筒闹械睦w維織物受到外部鋁的保護(hù)，不會(huì)受到機(jī)械損傷。得益于制造工藝，鋁型材- 例如在機(jī)械工程中非常常見的Item或Bosch的鋁型材 - 也可以通過拉入纖維復(fù)合芯材，從而在隨后優(yōu)化其機(jī)械性能。理想情況下，在選擇型材時(shí)，如果考慮到已經(jīng)提高了四分之一的剛度，這將使材料節(jié)省高達(dá)25%。如果在此基礎(chǔ)上使用更薄的鋁型材，就可以實(shí)現(xiàn)更進(jìn)一步的減重。鋁型材的改進(jìn)特性也為輕量化的應(yīng)用開辟了更多的領(lǐng)域。穩(wěn)定性的提高和同時(shí)的減重的結(jié)果是更低的燃料消耗或更長(zhǎng)的移動(dòng)范圍。
混合型材開辟了新的空間
在機(jī)械工程方面，也有動(dòng)力學(xué)、材料效率和能源消耗方面的優(yōu)勢(shì)，也有新產(chǎn)品方面的優(yōu)勢(shì)。塔吉瑪公司已經(jīng)在自己的機(jī)器上試驗(yàn)性地使用了批碳纖維增強(qiáng)塑料增強(qiáng)的型材。由于剛度的提高，現(xiàn)在可以在汽車地毯上繡上加熱元件，這在電動(dòng)汽車中是特別需要的。關(guān)于混合型材的可持續(xù)性，一個(gè)困難的方面是碳纖維增強(qiáng)塑料和鋁之間的材料結(jié)合。為了在這里找到一個(gè)可持續(xù)的回收解決方案，塔吉瑪公司正在尋找來自工業(yè)和研究領(lǐng)域的合作伙伴，以進(jìn)一步開發(fā)該技術(shù)。
關(guān)于塔吉瑪公司
德國(guó)塔吉瑪有限公司自20世紀(jì)90年代以來一直在銷售和改造特種刺繡機(jī)。后來，產(chǎn)品范圍擴(kuò)大到包括纖維鋪設(shè)機(jī)，德累斯頓的聚合物研究所也參與了相應(yīng)的開發(fā)工作。