复合成型:一种新型长纤维增强热塑性材料LFT结构件金属制造技术

结合铝或钢板与长纤维增强热塑性材料(LFT)的混合结构部件为汽车轻量化制造提供了一个很好的机会,它可以减少组件重量而被应用于汽车制造

复合成型:一种新型长纤维增强热塑性材料LFT结构件金属制造技术

由于制造成本高,金属- LFT混合结构组件仍很少用于汽车的大规模生产。因此,本文提出了一种新型的长纤维增强热塑性材料板材成型和压缩成型同时生产汽车轻量化部件的制造方法。

在这种被称为“复合成型”的制造过程中,使用纤维增强热塑性熔体作为成型介质,采用众所周知的液压成型工艺。聚合物熔体与刚性模具结合形成金属板后,熔体凝固并在混合构件中形成局部强化结构。由于金属板在成形过程之前预先涂上了粘结剂,金属和LFT之间可以实现牢固的粘结连接。

为了证明这一概念,研究人员在一个多连杆后轴选择使用纵向控制臂。利用混合成型的混合钢- LFT控制臂制造,节省了20%的组件重量。与纯CFRP/GFRP构件的脆性破坏力相比,混合控制臂的金属部分保证了金属构件的安全性能。为了验证混合构件特别是钢与LFT结合表面的弹性,研究人员进行了准静态试验和疲劳试验。结果与FE模拟进行了比较,以验证仿真技术,这可用于设计未来应用的复合成型金属-LFT结构件。

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