蓋世汽車訊 據(jù)外媒報(bào)道，在一研究項(xiàng)目中，多家公司共同開發(fā)利用可再生玻璃纖維制造部件的工藝，其首個(gè)產(chǎn)品是電動(dòng)汽車的電池殼體端蓋（battery housing cover）。

 （圖片來源：DLR）

在德國航空航天中心（DLR），研究人員探討如何將由可持續(xù)材料制成的部件用于生產(chǎn)汽車和飛機(jī)。這些可持續(xù)性材料基于紡織行業(yè)的可再生纖維或可重復(fù)使用塑料。在“Cosimo”（可持續(xù)性出行復(fù)合材料）項(xiàng)目中，該制造工藝中的關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)存在，由DLR和奧格斯堡大學(xué)（University of Augsburg）等合作伙伴聯(lián)合開發(fā)。

該項(xiàng)目旨在通過久經(jīng)考驗(yàn)的樹脂轉(zhuǎn)換模塑（RTM）工藝加工新塑料材料。RTM工藝主要用于汽車行業(yè)，能夠?qū)崿F(xiàn)高度自動(dòng)化和大批量生產(chǎn)。該項(xiàng)目僅使用可再生玻璃纖維無紡布，電動(dòng)汽車的電池殼體端蓋由非織造玻璃纖維材料制成。

實(shí)際制造過程

在生產(chǎn)過程中，這些非織造材料被沉積在金屬模具中，并用液體熱塑性塑料浸漬。據(jù)介紹，后期組件可根據(jù)需要重新熔化，以接合至其他組件上。在浸漬過程中，用的是類似于大華夫鐵板的工具。

為了使部件具備所需的形狀和強(qiáng)度，要在熱壓機(jī)中對(duì)浸漬材料進(jìn)行高壓壓制。大約六分鐘后，1.10米長、53厘米寬的部件準(zhǔn)備就緒。

制造電動(dòng)汽車的實(shí)驗(yàn)電池殼體端蓋時(shí)使用聚酰胺6，也稱為“尼龍”。聚酰胺6具有熱塑性，可以進(jìn)一步加工。據(jù)DLR介紹，其具有作為環(huán)氧樹脂替代品的獨(dú)特用途。環(huán)氧樹脂是常見的輕質(zhì)材料，但與聚酰胺6不同，這種材料不能回收。

在生產(chǎn)過程中觀察材料

為了能夠在生產(chǎn)過程中分析材料特性，研究人員在RTM生產(chǎn)過程中配備傳感器。DLR項(xiàng)目經(jīng)理Jan Faber表示：“最大的挑戰(zhàn)在于，確定完全浸漬無紡布的工藝參數(shù)。與傳統(tǒng)紡織材料相比，要避免產(chǎn)生干燥斑點(diǎn)并不容易。借助于傳感器網(wǎng)絡(luò)，我們才能做到這一點(diǎn)。可以說，它讓我們看到了制造過程的內(nèi)部狀況。”

研究人員旨在通過所獲得的數(shù)據(jù)，為未來的智能過程控制打下基礎(chǔ)。另外，該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種模擬模型，可隨時(shí)用于虛擬測(cè)試單個(gè)生產(chǎn)過程。數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)還可以同步記錄所有系統(tǒng)的測(cè)量數(shù)據(jù)，從而可以直接比較模擬和實(shí)際運(yùn)行情況。對(duì)于科學(xué)家來說，這將有利于更好地理解材料行為和工廠技術(shù)。

據(jù)介紹，該項(xiàng)目“從可持續(xù)性、成本和質(zhì)量方面，展示Cosimo概念在工業(yè)應(yīng)用方面的潛力，并獲得了工業(yè)合作伙伴的認(rèn)可”。接下來，研究人員希望優(yōu)化這些工藝過程。對(duì)于電動(dòng)汽車的電池外殼而言，采用由纖維增強(qiáng)塑料制成的部件，可比使用鋁或鋼時(shí)輕40%?。

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