作為由英國政府的“先進制造供應(yīng)鏈計劃”支持的“輕量化卓越(簡稱‘LX’)項目”的一部分，謝菲爾德大學(xué)先進制造研究中心(簡稱“AMRC”)正與賓利、Sigmatex、Expert Tooling & Automation、Granta Design、克蘭菲爾德大學(xué)以及位于英國韋克菲爾德的生產(chǎn)設(shè)備專業(yè)公司Rhodes集團展開合作，并在AMRC的復(fù)合材料中心正在安裝一臺高壓壓機，以幫助豪華汽車制造商賓利減輕汽車重量以及減少溫室氣體的排放。

 

       現(xiàn)今，復(fù)合材料行業(yè)使用簡單的“預(yù)成型件”。這些預(yù)成型件由樹脂浸漬，然后固化形成復(fù)合材料。

 

       為獲得較短的鋪層時間和較快的生產(chǎn)速度，這些預(yù)成型件得到了設(shè)計，但是，所獲得的部件通常要比必要的結(jié)構(gòu)使用了更多的材料。

 

       為充分利用碳纖維增強塑料(簡稱“CFRP”)帶來的減重優(yōu)勢，有必要重新定義這項工藝策略。

 

       因此，LX項目的目標(biāo)是，尋求對預(yù)成型件材料進行精確、訂制的生產(chǎn)方法，以使部件重量降低達(dá)20%。

 

       利用新的復(fù)合材料壓機，AMRC將把得到優(yōu)化的復(fù)合材料預(yù)成型件轉(zhuǎn)變成成品部件。

 

       這臺壓機的安裝地點靠近AMRC在謝菲爾德商業(yè)園的Factory 2050工廠，它于2017年開始生產(chǎn)。

 

       作為LX項目的一部分，AMRC將與Expert Tooling & Automation合作，為這臺壓機開發(fā)一臺自動化的機器人單元。

 

       在對碳纖維編織以及用于制造復(fù)合材料預(yù)成型件的機器人鋪放技術(shù)進行進一步的工業(yè)化研究中，該機器人單元將與壓機一起得到應(yīng)用。

 

       這將使AMRC能夠收集數(shù)據(jù)，以通過優(yōu)化獲得最恰當(dāng)?shù)念A(yù)成型技術(shù)，擴大它們的工業(yè)化應(yīng)用范圍，并允許項目合作伙伴能夠與汽車行業(yè)以及更廣泛的行業(yè)一起，共享這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

 

       提供給AMRC復(fù)合材料中心的這臺壓機將在尺寸、能力和監(jiān)控水平等方面處于世界之最，它有6m高、7m寬，這使其能夠采用高壓樹脂傳遞模塑成型(HP-RTM)工藝，同時制造幾個部件。

 

       一旦預(yù)成型件被放入模具中，壓機中的模具兩側(cè)就被密封起來，樹脂會在壓力下被壓入型腔。

 

       AMRC的研究人員將能夠?qū)︻A(yù)成型件、模具和壓機的模板進行加熱，以加速固化過程，而且壓力與溫度的結(jié)合，意味著一個成品部件可能在不到5min的時間內(nèi)就能被生產(chǎn)出來。

 

       高科技的控制將允許研究人員嚴(yán)格控制溫度、壓力、樹脂的流動和固化時間，以尋求最佳的組合。