高性能复合材料的新型混合成型工艺试验研究



高性能复合材料的新型混合成型工艺试验研究

减轻汽车质量以减少能源消耗和发动机排放是现代汽车行业的一个主要目标，而本文介绍的新颖成型技术可满足这一需求。

一种新型的制造过程被称为模成型（IMF），用于制造承重结构组件原型，以更换汽车应用中所有钢材和聚合物混合金属元素。在此过程中，将热成型的纤维增强热塑性片插入到模具中，并注入长纤维增强热塑性塑料以形成肋的结构。对于混合高性能复合材料的制造商来说，周期短使得该技术成为一种经济的选择。这种特殊的综合注塑方法优化了效率，因而节能、减耗。为显示生产过程而生成了一个基本概念。根据试验设计方法，将长纤维热塑性材料和成型组织结构之间的粘附机制及主要注塑工艺参数对粘附质量的影响进行了试验研究，然后又测试了混合复合材料的结构特性。

在不同的条件下将一组部件进行成型，采用三点弯曲试验对肋和拉筋层压板特定弯曲刚度及结构强度进行了测量。通过试验设计，分析了主要注塑参数对机械性能的影响。4种不同工艺参数的设置在肋和拉筋层压板上不尽相同。假定力-变形曲线中的第1峰值为显著的响应值，用以评估结构强度。统计分析结果显示出熔融温度和第1个峰值负荷之间较高的相关性。因此，建议采用高熔体温度。

总之，肋结构的比刚度和强度值远高于拉筋层压板所获得的结果。这些结果是相关的，展示了通过IMF获得的复合材料如何适用于汽车结构，以减轻车辆的质量和降低燃油消耗。

刊名：International Journal of Material Forming（英）

刊期：2013年第1期

作者：Marco Fiorotto et al

编译：朱延蕾