“多年來(lái)，中國(guó)政府一直在大力促進(jìn)電動(dòng)汽車的發(fā)展。”ENGEL復(fù)合材料技術(shù)業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理Christian Wolfsberger 解釋了中國(guó)市場(chǎng)的特殊性，“因此，輕量化這一主題在整個(gè)亞洲的發(fā)展都別具動(dòng)力 ，ENGEL 積極地參與其中。長(zhǎng)期以來(lái)，ENGEL一直是本地汽車行業(yè)的首選合作伙伴之一。”2012 年，ENGEL在奧地利成立了輕量化復(fù)合材料技術(shù)中心，與其他企業(yè)和大學(xué)一起，共同開(kāi)發(fā)高性價(jià)比的用于批量生產(chǎn)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料輕量化部件的新型工藝。在中國(guó)國(guó)際復(fù)合材料工業(yè)技術(shù)展覽會(huì)上，該公司將介紹當(dāng)前實(shí)施的系列項(xiàng)目和正在進(jìn)行的開(kāi)發(fā)工作。

 

　　通過(guò)ENGEL organomelt 實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)一次性注塑

 

　　利用ENGEL organomelt 工藝實(shí)現(xiàn)熱塑性連續(xù)纖維增強(qiáng)半成品（如有機(jī)板材或UD 帶材）的加工和功能化，將成為ENGEL 展臺(tái)的一大看點(diǎn)。去年，全球首個(gè)批量生產(chǎn)的應(yīng)用在美國(guó)啟動(dòng)：從有機(jī)板材開(kāi)始，Valeo 在田納西州Smyrna 為一家德國(guó)知名的OEM 生產(chǎn)帶集成風(fēng)道的前端支架，該結(jié)構(gòu)部件于2018 被美國(guó)塑料工程師學(xué)會(huì)（SPE） 授予汽車獎(jiǎng)。該部件擁有極高比例的有機(jī)板材，可顯著減輕重量并提高碰撞性能。此外，由于采用雙殼結(jié)構(gòu)，空氣管道可以直接集成到支撐結(jié)構(gòu)中。

 

　　ENGEL 提供一站式高度集成的用于生產(chǎn)復(fù)合材料部件的全自動(dòng)化制造單元。organomelt 技術(shù)設(shè)備包括一臺(tái)duo 注塑機(jī)、一臺(tái)viper 線性機(jī)械手和一臺(tái)easix 多關(guān)節(jié)機(jī)械手、一臺(tái)紅外線爐以及傳送帶和其他處理單元。

 

　　ENGEL 為全自動(dòng)批量生產(chǎn)提供的系統(tǒng)解決方案包括一臺(tái)duo 1700 注塑機(jī)、3臺(tái)用于準(zhǔn)備大量金屬嵌件和有機(jī)板材處理的easix 多關(guān)節(jié)機(jī)械手、一臺(tái)viper 90 線性機(jī)械手和一臺(tái)ENGEL 紅外線爐。ENGEL 提供一站式制造單元作為系統(tǒng)解決方案。兩個(gè)半殼在同一模具中一次注塑成型。為此，兩塊有機(jī)板材將同時(shí)在紅外線爐中加熱，然而將其插入模具中，在此成型，隨后立即在同一模具中通過(guò)注塑實(shí)現(xiàn)功能化。

 

　　有機(jī)板材是基于聚丙烯基質(zhì)的玻璃纖維。同樣，玻纖增強(qiáng)聚丙烯被用于注塑成型。只有這種連續(xù)的熱塑性方法才能將成型過(guò)程和功能化相結(jié)合，并牢固地連接支撐結(jié)構(gòu)和功能元件。“全自動(dòng)一次性注塑過(guò)程對(duì)降低單位成本起著重要作用，另一優(yōu)勢(shì)是：完全使用熱塑性聚合物簡(jiǎn)化了回收方案的開(kāi)發(fā)，在使用壽命結(jié)束時(shí)可將部件送回材料循環(huán)中。”Wolfsberger 強(qiáng)調(diào)說(shuō)。“我們看到，熱塑性復(fù)合材料輕量化越來(lái)越為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)人員所關(guān)注。”如果想要詳細(xì)了解該主題，展會(huì)第一天11 點(diǎn)，恩格爾機(jī)械（上海）有限公司工藝部負(fù)責(zé)人Simon Liu 將和Valeo 在4 號(hào)館旁會(huì)議區(qū)的汽車創(chuàng)新大會(huì)（AIC） 上對(duì)此項(xiàng)目和UD 帶材的加工作介紹。

 

　　注塑循環(huán)中帶材的放置和固結(jié)

 

　　ENGEL organomelt 技術(shù)適用于有機(jī)帶材和單向（UD） 玻璃和/或碳纖維增強(qiáng)熱塑性基質(zhì)帶材。利用帶材，可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)半成品，從而更好地利用部件的輕量化潛力。部件可以用少量帶材部分加固，或者由多種厚度為幾毫米的織物帶材（疊層）制成。

 

　　為了實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的批量生產(chǎn)，疊層的放置和固結(jié)必須在注塑過(guò)程中及時(shí)完成。作為系統(tǒng)供應(yīng)商，ENGEL 能夠?yàn)閺膯蝹€(gè)帶材到注塑功能化的整個(gè)過(guò)程提供一站式集成全自動(dòng)化解決方案。帶有光學(xué)圖像處理和固結(jié)壓機(jī)的帶材放置單元，無(wú)縫集成到整個(gè)過(guò)程中，顯著提高了量身訂制帶材解決方案的生產(chǎn)效率。

 

　　ENGEL 的帶材放置單元可在3秒內(nèi)鋪放帶材并逐點(diǎn)焊接。由于在放置時(shí)疊層已經(jīng)具備部件所需的形狀，因此在固結(jié)之后，可以注射成型和功能化，而無(wú)需中間的修整過(guò)程。

 

　　HP-RTM和SMC：更高效率的熱固性塑料系統(tǒng)

 

　　通過(guò)熱固性塑料輕量化領(lǐng)域的兩個(gè)實(shí)例，ENGEL 將展示：對(duì)于已經(jīng)長(zhǎng)期應(yīng)用的技 術(shù)，也能進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率。一方面，將展示奧迪A8 的CRP（碳纖維增強(qiáng)塑料） 后壁，這些具有復(fù)雜碳纖維結(jié)構(gòu)和局部增強(qiáng)材料的大型部件，在德國(guó)Garching 由Voith 采用全自動(dòng)HP-RTM 工藝在一 臺(tái)ENGEL v-duo 1700 注塑機(jī)上生產(chǎn)；另一方面，ENGEL 將展示基于C-SMC（片狀模塑料）的變速器支架。在一個(gè)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目中，ENGEL 與奧地利Linz 的Johannes Kepler 大學(xué)聚合物材料制品研究所（IPPE） 、美國(guó)Hexcel 公司及奧地利的Alpex 公司合作，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)了用于這種動(dòng)態(tài)高應(yīng)力車輛部件的生產(chǎn)工藝。初始材料是平面的碳纖維半成品，纖維長(zhǎng)度50mm，基體為環(huán)氧樹(shù)脂。對(duì)首批部件的分析顯示，相對(duì)于最初的鋁制部件，重量明顯減輕，且部件性能得到改善。從要求很高的外觀部件，到功能集成的結(jié)構(gòu)部件，SMC 模壓成型可用于生產(chǎn)范圍廣泛的各種纖維復(fù)合材料部件。憑借性能強(qiáng)大的測(cè)量和控制技術(shù)、靈活的模壓工藝和集成的平行度控制，ENGEL v-duo 注塑機(jī)是SMC 加工的最佳選擇。加工參數(shù)可以根據(jù)部件要求有針對(duì)性地調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)更高的質(zhì)量。

 

　　在短周期內(nèi)，通過(guò)C-SMC 可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的幾何形狀，ENGEL 借助變速器支架展示該工藝的潛力。