東麗在“人與車科技展2016”(5月25~27日于太平洋橫濱國際會展中心舉行)上,展出了將碳纖維和樹脂制成的條帶放入模具嵌入成型的“熱可塑UD(Uni-Directional)條帶及射出混合成型技術(shù)”。與利用普通玻璃強化樹脂的成型品相比,將彎曲強度提高了1倍,彎曲彈性模量提高了2倍。而與整體采用碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料(CFRP)制造相比,成本更低。目前該技術(shù)尚在開發(fā)之中,還沒有關(guān)于產(chǎn)品化和量產(chǎn)化的具體計劃,其目標是用樹脂替換金屬部件以實現(xiàn)輕量化。 右側(cè)的白板為玻璃纖維強化聚酰胺板,左側(cè)為CFRP條帶夾著該白板制成的三明治結(jié)構(gòu)的樣品。
使用的碳纖維帶沿同一方向排列碳纖維,用聚酰胺(PA6)固定聚集到一起。此次展出的樣品是用兩片厚度為0.3mm的碳纖維帶夾著厚度為2.4mm的PA6板(按重量比例混入45%的玻璃纖維)制成的。彎曲強度方面,普通的射出成形品為315MPa,而開發(fā)品(樣品)提高到了553MPa。干燥狀態(tài)下的彎曲彈性模量從13GPa提高到了51GPa。而且,含有水分時的彎曲彈性模量的下降程度方面,普通射出成型品高達50%,而開發(fā)品控制在了20%。
雖然開發(fā)品的強度與整體采用CFRP制造時相比要低一些,“但從利用樹脂替換金屬部件的角度考慮,1個部件中既有強度必須要與金屬相當?shù)牟课唬灿袩o需這么高強度的部位。對于目前正在開發(fā)的這項技術(shù),如果只在強度必須要與金屬相當?shù)牟课皇褂锰祭w維,便可降低成本”。
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