高性能復合材料的新型混合成型工藝試驗研究

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高性能復合材料的新型混合成型工藝試驗研究

減輕汽車質量以減少能源消耗和發動機排放是現代汽車行業的一個主要目標，而本文介紹的新穎成型技術可滿足這一需求。

一種新型的制造過程被稱為模成型（IMF），用于制造承重結構組件原型，以更換汽車應用中所有鋼材和聚合物混合金屬元素。在此過程中，將熱成型的纖維增強熱塑性片插入到模具中，并注入長纖維增強熱塑性塑料以形成肋的結構。對于混合高性能復合材料的制造商來說，周期短使得該技術成為一種經濟的選擇。這種特殊的綜合注塑方法優化了效率，因而節能、減耗。為顯示生產過程而生成了一個基本概念。根據試驗設計方法，將長纖維熱塑性材料和成型組織結構之間的粘附機制及主要注塑工藝參數對粘附質量的影響進行了試驗研究，然后又測試了混合復合材料的結構特性。

在不同的條件下將一組部件進行成型，采用三點彎曲試驗對肋和拉筋層壓板特定彎曲剛度及結構強度進行了測量。通過試驗設計，分析了主要注塑參數對機械性能的影響。4種不同工藝參數的設置在肋和拉筋層壓板上不盡相同。假定力-變形曲線中的第1峰值為顯著的響應值，用以評估結構強度。統計分析結果顯示出熔融溫度和第1個峰值負荷之間較高的相關性。因此，建議采用高熔體溫度。

總之，肋結構的比剛度和強度值遠高于拉筋層壓板所獲得的結果。這些結果是相關的，展示了通過IMF獲得的復合材料如何適用于汽車結構，以減輕車輛的質量和降低燃油消耗。

刊名：International Journal of Material Forming（英）

刊期：2013年第1期

作者：Marco Fiorotto et al

編譯：朱延蕾