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大批量制造的汽車?yán)瓟D成形工藝

生產(chǎn)輕量化汽車的主要目標(biāo)是減少燃料消耗，減少溫室氣體排放。為達(dá)到此目標(biāo)，汽車制造商投入大量的時(shí)間和資金去研究和開發(fā)混合動(dòng)力汽車。而這種新式電動(dòng)汽車車架需要更輕的材料和新的生產(chǎn)工藝，具有架構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)韌性好等特點(diǎn)。代替?zhèn)鹘y(tǒng)金屬的最佳材料是復(fù)合材料，如熱固性樹脂與玻璃纖維或碳纖維的復(fù)合材料，在保證輕質(zhì)量的同時(shí)具有良好的力學(xué)性能和高耐腐蝕性。用復(fù)合材料代替鋼件可減輕約40%的質(zhì)量。玻璃纖維增強(qiáng)塑料（GFRP）在運(yùn)輸業(yè)的年消費(fèi)量約為35萬t，正被用于汽車的不同零部件，但結(jié)構(gòu)零部件復(fù)合材料的應(yīng)用仍微不足道。

在所有復(fù)合材料生產(chǎn)工藝中，拉擠成形工藝是獲得復(fù)合材料恒定截面自動(dòng)化程度最高、效率最高、競(jìng)爭(zhēng)力最強(qiáng)的技術(shù)。目前，拉擠成形工藝主要包括模具中浸漬纖維形式。模具通過加熱系統(tǒng)進(jìn)行樹脂固化，一旦復(fù)合材料被拉伸就被切割成所需長(zhǎng)度。對(duì)比傳統(tǒng)材料，拉擠型材工藝有需要改進(jìn)的方面。一方面工藝過程受樹脂在模具中聚合時(shí)間所限制，導(dǎo)致生產(chǎn)周期延長(zhǎng)；另一方面當(dāng)用涂層改善型材表面特性時(shí)，型材側(cè)面的涂層需要額外處理。

通過改進(jìn)拉擠成型工藝以充分利用復(fù)合材料減輕車車的質(zhì)量，意味著可減少車架所受的應(yīng)力，改善結(jié)構(gòu)堅(jiān)韌性和實(shí)現(xiàn)車輛高承載能力。該研究提供了改進(jìn)后的涂層參數(shù)。

刊名：Reinforced Plastics（英）

刊期：2014年第4期

作者：N.L. Miazza et al

編譯：郭永奇