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自膨脹泡沫芯材成功應用于復雜汽車結構件

時間:2020-05-26 04:45 閱讀:1809 來源:互聯網

日前,荷蘭汽車主機廠Donkervoort為其Ex-Core工藝技術的應用正式成立了一家獨立公司。Ex-Core工藝采用專利技術改變了碳纖維復合材料(CFRP)的制造,使結構復雜零部件能夠一步整體成型。

一步法成型工藝

Ex-Core工藝的開發始于一次巧合,當時Donkervoort的工程師發現所開發的泡沫芯材能夠在烈日下不受控制地長大。受此啟發,該公司開啟了對理想泡沫填充物及其Ex-Core工藝的開發進程。

十年磨一劍,研究者經過十年的潛心研究才最終確定了泡沫芯材的配方,并進行了相關測試和驗證。

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結構更復雜、應用更多樣

Ex-Core技術不僅包含泡沫材料的具體配方,還包括其完整的工藝,以及為該工藝專門設計的裝置,以便客戶能夠采用該設備直接對工藝過程進行精準控制。

該裝置本身就是Ex-Core的模具,而內部壓力能夠極方便地塑造復雜形狀,這在CFRP應用領域是前所未有的。模具由碳纖維復合材料制成,其中集成了加熱元件和壓力傳感器,能夠對泡沫進行精確加熱,從而將碳纖維壓至模具內表面而定型。

Ex-Core的另一優勢在于可使部件的隱藏缺陷更少。在內部壓力的作用下,碳纖維被精確地送到了模具的每一個角落,因此無需為可能的缺陷多準備原材料。

施加于纖維上的壓力可為2bar、8bar和20bar,需要根據配方和固化曲線進行具體選擇。

Ex-Core系統模具沒有陰陽之分,操作不復雜,失誤的可能性不大。

專為汽車設計

Donkervoort公司開發Ex-Core工藝系統主要為自用之便,但該系統同樣適用于游艇、運動賽車、自行車、其他專業運動,甚至是無人機領域。

在未來的兩年中,Dondervoort公司將通過歐盟的SME2計劃將Ex-Core放大到批量化生產規模,同時該技術也將向汽車領域之外不斷拓展。

對于傳統汽車工業之外的所有可能應用,電動汽車的發展無疑為該技術的應用創造了巨大的機遇。由于電池重量極為可觀,因此汽車其他部位的減重顯得很有價值。

另外,Ex-Core技術能夠降低車輛的噪音、振動和聲振粗糙度(NVH)。而NVH在電動汽車領域已被證明是個大問題,特別是CFRP結構,采用Ex-Core技術生產的產品能夠更有效地吸收振動能量。

同時,Ex-Core技術能夠吸收沖擊能量,降低小碰撞后災難性結構破壞的風險,由于泡沫芯材的存在,相比目前常見的CFRP單體殼結構,部件也會更容易維修。

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