熟悉寶馬i3電動汽車的人士一定了解，廣泛使用碳纖維復合材料可以實現汽車輕型化。但碳纖維可能不會替換客艙環境和其他部位的零件，所以新一代高壓樹脂傳遞成型（或HP-RTM）誕生了。

    克利夫蘭高級設計與制造（ADM）汽車會議近日在克利夫蘭亨廷頓會議中心舉行，參會的供應商和原始設備制造商就輕量化戰略和傳動系效率展開討論。西方大學復合材料研究所弗勞恩霍夫項目中心主任Frank Henning就HP-RTM做報告。

    HP-RTM中的HP是指通常約120帕高壓，典型的環氧樹脂基體系在混配中加入催化劑和脫模劑，以便于注入模具均勻成型。該系統包含增強無紡布或非卷曲碳纖維織物。這種處理方法在工業生產中僅需五分鐘周期時間，而用于制造諸如飛機框架和風力渦輪機葉片的大型部件，RTM工藝則需幾個小時到幾天。Henning說：“我們已經在開發過程中實現了兩分鐘的周期時間，而對于使用聚氨酯材料的簡單零件，已經可以縮短至一分鐘。而新一代材料推出后，將完全實現一分鐘周期。”根據Henning的說法，在BMWi3和i8等基礎上開發，使用復合材料可以減輕50%重量，而對于BMW8系等現有設計，采用鋼復合混合方式，可減重約20-40%。

    根據Henning的要求，如果零件沒有過度設計，可以節省更多額外重量。“現在的部件仍然設計過度，因為OEM廠商希望以安全為先，所以減輕重量和成本的時機基本成熟，特別是碳纖維造價昂貴。

    樹脂可以注入完全封閉的模具或部分開放的模具中，后一種稱為壓縮RTM。壓縮RTM通常更適合于較大部件的成型，但是在樹脂滲透階段期間，纖維趨向于遷移并移位。所以模擬實驗可以盡量減少這些影響。

    五年前德國Fraunhofer研究所在加拿大西部大學建立了弗勞恩霍夫項目中心（FPC），成為北美最大的復合材料制造中心，實現了工業規模。研發重點是汽車行業，FPC能夠制造完整的汽車結構，包括車頂、底座、側框架、座椅和尾門。

    除RTM之外，FPC還能夠加工片狀成型化合物（SMC）、注塑長纖維增強熱塑性塑料、以及制造復合泡沫。最新研究成果是安裝快速放置單向熱塑膠帶。”通過這種方式，我們正在使用熱塑性塑料和熱固性樹脂，以及不連續和連續纖維。明年在南韓蔚山開設類似的中心，中國江蘇的第三個中心正處于規劃階段“，Henning說。

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責任編輯：邢云輝

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