為降低重量從而節(jié)省能源和資源，近年來，交通運輸行業(yè)對更輕質部件的需求急劇增加。采用纖維增強復合材料進行局部功能化的鋼制混合材料部件，以較輕的重量實現(xiàn)了高力學性能。因此，汽車行業(yè)對低成本規(guī)模化生產(chǎn)工藝的需求正在迅速增加。在“ComMUion”歐盟研究項目中，弗勞恩霍夫生產(chǎn)技術研究所（簡稱“IPT”）和弗勞恩霍夫激光技術研究所（簡稱“ILT”）協(xié)同來自行業(yè)以及學術界的14家合作伙伴，為汽車和航空應用開發(fā)工業(yè)化的生產(chǎn)工藝和解決方案，以實現(xiàn)鋼和聚合物基復合材料的混合輕量化設計。
新工藝是激光紋理與激光輔助鋪放工藝的結合。采用激光對鋼制部件進行預處理，可得到所需的粗糙紋理表面結構。這種紋理結構允許連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料直接與鋼制部件表面相連接，無須進行其他處理或使用粘接劑。
采用鋪放工藝可將能夠承受一定負荷的熱塑性復合材料加強件連接到鋼制表面上。采用激光對熱塑性帶材進行加熱，融化的基體樹脂即可流入激光刻蝕的紋理槽中，樹脂固化后即可將熱塑性帶材與鋼制表面連接為一體。
適合大批量生產(chǎn)的組合工藝
當需要提高部件的布局力學性能，同時又不希望增重，組合激光工藝的優(yōu)勢就顯現(xiàn)出來了。由于無須進行后固化處理，該工藝特別適合批量生產(chǎn)。此外，精確的局部加熱，減少了連接兩種材料時發(fā)生的變形和殘余應力。由弗勞恩霍夫ILT開發(fā)的這種激光紋理工藝，也能以一種可重復的方式，精確地應用于金屬表面需要紋理的位置。
為了驗證這項工藝的適應性，研發(fā)人員已經(jīng)完成了由高強鋼和單向纖維增強熱塑性帶材制成的首個示范部件——混合材料的輕質門檻板。
魯ICP備2021047099號