德國ZSK公司開發了一種定制纖維放置工藝可降低復合材料的成本和損耗

ZSK開發了一種定制纖維放置(TFP)工藝，旨在降低碳復合材料的成本、損耗和制造時間，同時為改進部件設計和提高壽命結束后的可利用性提供了新的可能。

與傳統的將復合材料纖維編織成垂直排列，然后將纖維切割成所需形狀的方法不同，TFP將纖維捆綁在結構性能需要的地方，并將它們縫合在一個兼容的基層上。ZSK公司負責人說，這提供了定位的自由，使纖維以佳的方向承受負載，確保它們不會在加工過程中移動，而且在典型的汽車部件上，纖維損耗從通常的30-70%減少到僅3%。ZSK的機器可以使用TFP來創建與典型汽車零件的成品形狀相匹配的3D預制件。

ZSK通過一些創新改進了TFP方法，這些創新加快了纖維的沉積速度，提高了多功能性并簡化了設計過程。工藝改進包括：

1.快速鋪設纖維，縮短縫紉時間；
2.一種纖維供應裝置，使沉積速率加倍，允許同時沉積不同的纖維；
3.不同材料之間的自動切換；
4.一種用于自動切割電線和纖維的氣動切割系統；
5.先進的設計規范，確保結果的完美重復，甚至自動控制鋸齒形縫紉。

德國紡織工程公司的技術經理Melanie Hoerr說：“隨著車輛變得越來越重和越來越復雜，人們對輕質材料的需求越來越大，以改善二氧化碳排放和產品性能。但除了專業的利基應用之外，合成制造的成本一直無法承受。我們使用TFP的方法突破了這一障礙，消除了傳統復合材料制造的大部分手工加工和浪費，同時增加了設計自由度并改善了質量控制。“

TFP允許用包括光學或金屬材料在內的混合纖維生產復合預制件，以提供特定的性能，如電連續性或阻抗。裸天電線和隔離饋線已經通過這種方法組成RFID組件。

TFP也可以把聚合物與碳纖維混合熔化后在成型過程中形成基質，加速復雜零件的生產，改善樹脂在纖維中的分布，尤其是在模具的末端。通過選擇合適的聚合物進行重熔，簡化廢止回收過程中的分離，可以很大程度上克服目前復合材料壽命結束回收困難問題。

ZSK可以提供專業知識來幫助汽車供應商開發原型以及建立新的TFP設施，或者推薦一個專業制造商網絡來共同開發TFP部件。該公司還提供持續的技術支持，包括基于云和離線的質量控制解決方案，以及Industry4.0解決方案(MY.ZSK)來連接傳感器并評估來自制造過程的數據。