到目前為止,碳纖維復合材料組件仍舊是汽車最有效的減重手段,但由于其成本高,因此限制了其在普通量產(chǎn)車中的運用。英國獨立賽車和車輛技術服務廠商Prodrive公司針對這個問題開發(fā)出一種全新的工藝能夠幫助減少碳纖維材料的成本。
該公司希望減少在部件組裝中進行的剪切、緊固、線程插入等步驟,實現(xiàn)更簡潔、強度更高的組裝件,尤其是在汽車內(nèi)飾應用方面。
Prodrive復合材料工程經(jīng)理Gary White表示:“我們希望減少部件在組裝過程中的成本,不僅僅指的是組件本身,還包括組裝工藝。從更宏觀地角度來說,我們認為新的方法能夠使碳纖維復合材料組件離大眾市場更近。”
通常,在螺紋緊固件的插入和固定這類獨立工序中將采用優(yōu)化過的工藝,例如采用直接鑄造的高質(zhì)量復合材料板,使其相比傳統(tǒng)工藝制成的鉸接件成本低得多,此外由于節(jié)點減少,因此組件的機械強度也更高。”
從前,復合組件的生產(chǎn)過程中需要許多人工操作介入,包括鉸合過程和手工修飾工序,這使得整個生產(chǎn)過程的時間線拖得很長,此外人工成本也不低。通過自動化的工序,這些冗余的人工工序都可以舍棄。
通過一個預先塑造好的模具件,采用塑料反向注塑工藝將結構復雜的組件進行覆蓋,從而最后得到成品,相比分步驟地逐漸鉸接來說,這樣的工藝要利落的多。
Gary White表示:“通過新工藝制作一個組件的成本為傳統(tǒng)工藝的60%。但是兩者的外觀上完全相同。”
目前,Prodrive公司已經(jīng)開始利用這項工藝進行2款高端汽車的內(nèi)飾組件進行生產(chǎn)。Gary White指出,利用碳復合材料板的技術挑戰(zhàn)之一是如何保證組件銜接處的緊固扭矩達標。