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纤维增强复合材料在底盘零部件中的应用

海斯坦普、弗劳恩霍化学技术研究所(ICT)及其项目伙伴正面临绿色纤维底盘件量产的科学挑战

21.03.2022

市场对移动出行的需求正在不断地发生变化。由于新的碳排放法规和电动汽车的增加,轻量化和安全性将继续成为未来汽车出行的关键驱动力。除车辆零部件的性能外,资源的可持续利用、以及在生产制造过程和车辆使用中减少二氧化碳排放也是可持续发展的重点。

海斯坦普坚持为减缓气候变化做出贡献,坚持可持续发展已经作为核心理念融入了公司的DNA。我们致力于生产更环保、更安全的车辆,并通过更轻量化的汽车零部件来减少碳排放。为此,海斯坦普、弗劳恩霍夫化学技术研究所及项目合作方进行了广泛的协作,努力实践ECO Dynamic SMC项目。

出于良好的性能、可回收性和全球使用率,钢材仍然是汽车和移动出行中常用的材料,在未来也将如此。然而,新材料的应用也在不断发展并扩大了材料的应用范围,并实现了“好钢要用在刀刃上”的目标。纤维增强复合材料具有优异的轻质结构潜力和安全特性。对可回收材料的使用可以实现能源消耗、盈利和可持续发展之间的良好平衡。

纤维增强材料目前大量用于车身部件,但在汽车或航空航天行业的底盘部件中却并不常见。ECO Dynamic SMC项目通过开发出汽车底盘控制臂和悬架系统的闭环循环工程填补了这个空缺,并旨在用纤维增强材料代替钢材,实现CF-SMC技术在动态和安全相关的底盘部件的高量产。
 

用纤维增强复合材料生产底盘控制臂

Eco-Dynamic SMC项目于2021年10月启动,由德国能源和气候保护部资助(批准号:03LB3023A),旨在解决开发具有连续性工程流程、符合OEM批准程序的纤维复合材料增强部件的科学性问题。 ECO Dynamic SMC联盟汇集了航空航天、汽车和科学行业方面的专家。大学、学术机构以及来自各个相关行业公司的相互合作促进了技术和经验在行业之间的交流。海斯坦普是Eco Dynamic SMC项目联盟的负责人。

如今,联盟已经建立金属持续开发流程,由制造、产品模拟和特定材料参数定义,如成形性、耐久性、刚度、应变率表现或可焊性。

在转移到模具之前,流程首先会建立原材料的数字化模型,用来分析材料的纤维含量和重量。充分的材料表征将为制造过程中的材料和纤维定向集成到产品开发模拟器中打下基础。 在开发后期,将生产出试制件用于测试车辆上进行测试,以评估其机械性能和声学性能。

在第二个项目流中,通过采用与闭环工程循环相同的策略来开发滑翔机的悬架部件。

除了开发周期外,Eco-Dynamic SMC项目还应用于其他核心领域,如良好的二氧化碳平衡、回收理念、材料的优化使用、降低能源消耗和资源浪费。

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