這項(xiàng)新技術(shù)使CFRP可移動(dòng)性部件(如汽車車頂)的成型速度比傳統(tǒng)的高壓釜成型裝置快10倍。此類產(chǎn)品的重量?jī)H為鋼鐵產(chǎn)品的一半。東麗計(jì)劃進(jìn)一步研發(fā),以加快這項(xiàng)技術(shù)在電動(dòng)汽車零部件上的應(yīng)用。在這一領(lǐng)域,輕量化和快速生產(chǎn)至關(guān)重要。
CFRP構(gòu)件通常將聚氨酯泡沫芯與熱固性預(yù)浸料外皮夾在中間。這些輕質(zhì)剛性結(jié)構(gòu)通常應(yīng)用于飛機(jī)、汽車、船舶和基礎(chǔ)設(shè)施的大型面板。部分研究人員已經(jīng)推動(dòng)縮短制造時(shí)間,以便在將核芯成型到皮層之后,將其最佳地粘合在一起。此外,汽車電氣化使得減少部件重量以擴(kuò)大使用重型電池的車型的巡航范圍變得越來越重要。城市空中交通和無人機(jī)等新興交通方式也將從輕質(zhì)材料中大量受益。
東麗的新型快速集成成型技術(shù)使得在一次沖壓中制造大型面板成為可能。這是因?yàn)檫@種方法同時(shí)具備成型、熱固和模塑,并將核心CFRF和熱固性預(yù)浸料皮粘結(jié)在同一模具中。
與傳統(tǒng)工藝相比,CFRF的膨脹與預(yù)浸料坯的固化時(shí)間同步顯著加快。預(yù)浸料熱固性樹脂滲透到多孔CFRF中,無需使用粘合劑即可粘結(jié)表皮和芯材,從而獲得高度可靠的粘結(jié)結(jié)構(gòu)。東麗的技術(shù)為快速生產(chǎn)大型CFRP組件鋪平了道路。
CFRF是一種專有的多孔材料。其粘合劑樹脂在加熱后變得柔軟,同時(shí)隨著碳纖維的恢復(fù)力而膨脹。由此產(chǎn)生的短碳纖維的三維網(wǎng)絡(luò)將粘結(jié)劑樹脂和碳纖維牢固地結(jié)合在一起。
與傳統(tǒng)芯材相比,碳纖維復(fù)合材料具有更好的強(qiáng)度、彈性模量和抗沖擊性能。其0.2至0.4的低比重范圍可以提高性能并減輕夾層結(jié)構(gòu)重量。
東麗通過使用沖壓機(jī)在短短5分鐘內(nèi)制造出一塊大型汽車車頂面板(1.2米長(zhǎng)×1.2米寬×2.3毫米厚)來展示這一概念,這比傳統(tǒng)方法快10倍。該公司對(duì)汽車生產(chǎn)的剛性測(cè)試、涂層性能、隔音性能和其他實(shí)用方面進(jìn)行了評(píng)估。在重要的落錘沖擊試驗(yàn)中,東麗公司證實(shí)皮芯界面沒有分層,且沖擊吸收性能極佳。

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