改性尼龍資訊站:用熱塑性復合材料取代汽車(chē)行業(yè)中的關(guān)鍵原材料
發(fā)布時(shí)間:2023-11-21 14:14:51 點(diǎn)擊數:0
在創(chuàng )新項目RACE-TP(適合大批量生產(chǎn)的輕質(zhì)可回收汽車(chē)熱塑性復合材料結構部件)中,阿科瑪及其合作伙伴開(kāi)發(fā)了一種丙烯酸基熱塑性塑料,品牌名為Elium,它為達到所需力學(xué)性能并確保易回收提供了經(jīng)濟潛力。

該創(chuàng )新項目聯(lián)盟在1h的連續生產(chǎn)過(guò)程中生產(chǎn)出了64個(gè)部件,沖擊試驗顯示出獲得了所需的性能。
一臺機器人用3min的時(shí)間將用作骨架(預成型件)的玻璃纖維片層放入模具中,然后澆注Elium樹(shù)脂,成型后將部件取走,再開(kāi)始下一個(gè)部件的生產(chǎn)。
基于IRT-M2P合作伙伴以往的經(jīng)驗,可以相信,使用同樣的樹(shù)脂原料,循環(huán)時(shí)間還可以加快30s。
最終的樹(shù)脂基部件被集成到門(mén)結構上,可在發(fā)生碰撞時(shí)保護乘員。
該部件重1.3 kg,相比之下,目前的鋼結構件重量接近3.5 kg。
現在,來(lái)自RACE-TP創(chuàng )新項目的合作伙伴們希望盡快為汽車(chē)制造商(如雷諾和PSA)提供價(jià)格合理的熱塑性塑料解決方案。
由EIT RawMaterials支持的RACE-TP創(chuàng )新項目的主要目標是,建立幾乎與最終的行業(yè)制造條件相似的試驗工廠(chǎng),并在IRT-M2P設施上進(jìn)行中試 試驗,以驗證在實(shí)際工業(yè)條件下制造樹(shù)脂基結構部件的可行性。
與該項目有關(guān)的研發(fā)成本總計128萬(wàn)歐元,EIT RawMaterials為這項試驗提供了資金贊助。
該項目的成功離不開(kāi)教育、研究和商業(yè)領(lǐng)域的合作伙伴的參與和合作?;谝唤M材料的力學(xué)性能測試,根特大學(xué)對復合材料和特定產(chǎn)品的性能進(jìn)行了模擬。
該新產(chǎn)品將帶來(lái)可觀(guān)的環(huán)境效益:由熱塑性塑料制成的這些部件僅重1.3 kg,而由鋼制成的相應部件重約3.5 kg,這對于一款4門(mén)轎車(chē)而言,意味著(zhù)總共減輕了近10kg的重量,這將有助于降低能耗和CO2排放。
此外,Elium樹(shù)脂還完全可回收。
基于成功的工藝、完全滿(mǎn)足該行業(yè)要求(如每小時(shí)生產(chǎn)30個(gè)部件)的制造過(guò)程以及產(chǎn)品符合諸如抗沖擊標準等,這些新產(chǎn)品應該很快就能被汽車(chē)行業(yè)所采納。
Elium樹(shù)脂所具有的優(yōu)勢是:
?與擁有同樣抗沖擊性能的鋼部件相比,可使部件減輕30%~50%;
? 完美地適用于復雜的設計;能與玻璃纖維或碳纖維無(wú)縫結合;
? 與傳統的熱固性樹(shù)脂生產(chǎn)技術(shù)如樹(shù)脂傳遞模塑成型、灌注等兼容;
?出色的后成型,如焊接和粘接;
? 與不飽和聚酯相比,不含苯乙烯;
? 部件易于熱成型和回收,擁有與環(huán)氧樹(shù)脂部件相媲美的力學(xué)性能;
?與其他熱塑性技術(shù)相比,制造成本低。
回收由Elium樹(shù)脂制成的復合材料部件
2017年,該研發(fā)團隊參與開(kāi)發(fā)了用于Elium樹(shù)脂制成的復合材料部件的解聚回收工藝,其原理是:粗碎部件,然后熱解聚,使Elium樹(shù)脂得到回收并純化成性能與原生樹(shù)脂一樣的樹(shù)脂,同時(shí)對剩下的碳纖維或玻璃纖維進(jìn)行再利用。
能夠回收由Elium樹(shù)脂制成的部件是一筆巨大的財富,特別是對于目前使用不可回收環(huán)氧樹(shù)脂制造葉片的風(fēng)力渦輪機制造商而言。
由Elium樹(shù)脂制成的新的25m葉片
阿科瑪一直與Effiwind 聯(lián)盟展開(kāi)合作,并成功地制造了一種新的 25m風(fēng)機葉片。
所使用的灌注工藝有助于對在工業(yè)規?;A上采用熱塑性復合材料生產(chǎn)一種非常大的葉片的可行性進(jìn)行驗證。