保時捷創新碳纖維工藝TABASKO推動輕量化量產

 維增強聚丙烯預浸帶的專利工藝有助于降低成本、減輕重量和減薄壁厚,同時不影響剛性。

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為測試TABASKO材料的性能,保時捷將其應用于行李托盤的制造。該工藝采用交替鋪設上層與下層纖維帶的方式,形成虛擬夾層結構。通過邊緣位置的間隔設計,在最小化纖維帶用量的同時實現了極高的抗彎剛度。(所有圖片來源)| © 保時捷工程

保時捷工程公司(德國魏斯阿赫)與保時捷股份公司(斯圖加特)材料專家的緊密合作,共同開發出專利技術TABASKO——一種基于碳纖維帶的制造工藝。該技術能在量產過程中生產出兼具最大強度與最輕重量的復合材料部件,同時利用消費后回收材料,助力更可持續的汽車制造。


TABASKO(源自德語"基于碳纖維帶的輕量化構造")旨在以更輕重量和更低成本實現更優材料性能。目前保時捷眾多汽車部件采用名為PP-GFx的玻璃纖維增強聚丙烯材料。雖然考慮過使用碳纖維,但其成本仍然居高不下。為此,研發團隊創新性地采用戰略布局碳纖維帶增強聚丙烯的方案:通過精準布置碳纖維帶減少材料用量(從而降低成本),實現更薄的壁厚,同時完全保持結構剛性。


保時捷與供應商的合作同樣推動了TABASKO技術在量產中的應用。"關鍵問題是:如何實現年產8萬件的全自動化生產,同時保持與現有工藝相當的成本水平?"保時捷股份公司材料專家Frank Häusler解釋道。



這是厚度僅0.2毫米的碳纖維帶俯視圖。碳纖維絲束沿長度方向連續不間斷排列,使得其剛性較PP-GFx材料提升了20倍。

TABASKO 是全自動的,使用傳統設備。它包括 “通過處理裝置將膠帶插入成型工具,并利用真空通道將其連接到部件的頂部或底部”,因此膠帶可以很容易地連接到部件上,這對生產成本來說是一個額外的優勢。行李托盤原型試驗的成功證明,這種材料能夠提高剛度,減輕重量達 20%,而且再生塑料也適用于部件生產。


TABASKO 已申請了六項專利,涉及材料結構、生產方法、工具技術和批量生產的工藝順序。