Кривая на дороге:первые изогнутые пултрузионные автозапчасти

Пултрузия - один из старейших процессов формования термореактивных композитов и, как говорят, первое непрерывное волокно процесс формования термореактивных материалов. Сегодня он используется для производства различных изделий, от столбов для инженерных сетей до оконных рам, а также лестниц, арматуры и компонентов ветряных турбин. Легко автоматизировать с минимальными трудозатратами и способно изготавливать узкоспециализированные компоненты - некоторые довольно большие - при разумных затратах и ​​скорости, традиционная пултрузия позволяет производить профили (полые или сплошные, симметричные или асимметричные) практически любой формы, которые можно выдавить через матрицу. . Однако эта форма должна иметь постоянное поперечное сечение / толщину. Кроме того, в отличие от экструзии термопластов или экструзии металлических трубок и труб, где давление и тепло могут применяться к профилям во время производства или впоследствии к готовым деталям, чтобы сгибать их в новые формы, пултрузию было трудно использовать для производства чего-либо, кроме прямые, линейные профили. Это, конечно, ограничивает использование пултрузии во многих отраслях промышленности, особенно в сегментах с большими объемами, таких как автомобилестроение, которые хотели бы использовать пултрузию, за исключением того, что на автомобилях не так много прямых лучей, которые были бы хорошими кандидатами.

Ситуация начинает меняться благодаря Thomas GmbH + Co. Technik + Innovation KG (TTI, Бремерверде, Германия), которая разработала запатентованный процесс, позволяющий преодолеть многие ограничения традиционной пултрузии. Фактически, первая изогнутая пултрузионная автомобильная деталь только что была запущена в серийное производство с запуском Chevrolet Corvette 2020 года. спортивный автомобиль General Motors Co. (Детройт, Мичиган, США) (см. полную версию на Corvette балка заднего бампера пултрузионная). Поставщик первого уровня, компания Shape Corp. (Гранд-Хейвен, штат Мичиган, США), производит изогнутую балку заднего бампера для автомобиля, используя процесс пултрузионной подвижной формы TTI из полиуретан-акрилата, армированного углеродным волокном.

Вот почему это так важно.

Движущиеся и неподвижные

При обычной линейной пултрузии используется возвратно-поступательная система вытягивания с захватами для вытягивания сухой арматуры из шпулярников через ванну, где они пропитываются жидкой термореактивной смолой. Затем пропитанная арматура втягивается в стационарную нагретую фильеру, где профилю придается форма и он полностью затвердевает. На выходе из фильеры движущийся профиль охлаждается (все еще протягивается вытяжным устройством), а затем нарезается по длине и упаковывается.

Первоначально армирование волокном ограничивалось однонаправленным ровингом - другими словами, непрерывными стеклянными, углеродными или другими волокнами, ориентированными под углом 0 градусов к оси растяжения. Однако со временем в пултрузионные профили были включены различные многоосные ткани - как плетеные, так и не гофрированные (NCF), что позволило использовать различные ориентации волокон без искажения / движения волокон. Практически любую систему термореактивных смол можно использовать для пропитки арматуры при пултрузии, хотя в значительном количестве применений используется полиуретан. В последние десятилетия пултрузия была даже модифицирована, чтобы можно было использовать форполимеризованные термопласты.

Многие особенности традиционной пултрузии были перевернуты с ног на голову в процессе пултрузии радиуса TTI, но наиболее важный аспект, который необходимо понять, заключается в том, что при пултрузии радиуса матрица не является стационарной; скорее, он перемещает и тянет материал, создавая либо линейное постоянное поперечное сечение, либо постоянно изогнутый профиль.

Матрица или серия штампов не только движется вперед и назад по профилю, формируя и отверждая материал, в то время как оба движутся по дорожке - в этом случае профиль движется в одном направлении, а матрица движется в обоих направлениях - но матрица также протягивает сухую арматуру через ванну со смолой и отвержденный профиль по направлению к захватам и резцу. Для получения линейного поперечного сечения и форма, и профиль перемещаются по прямому участку пути; для получения криволинейного поперечного сечения форма и профиль перемещаются по криволинейному участку пути.

«В этой технологии матрица эффективно заменяет поршневой съемник, который заменяется стационарными захватами, которые открываются и закрываются, но не двигаются в противном случае», - объясняет Себастьян Мехртенс, глава отдела продаж TTI. «Захваты закрываются и поддерживают затвердевший профиль, когда он достигает заданной длины и готов к резке, но в остальном остаются открытыми и позволяют профилю двигаться к режущему блоку». Для уменьшения риска выдергивания волокна из горячего материала нагретые штампы хромируются.

Кроме того, эту миниатюрную систему намного проще транспортировать, ее можно перемещать с помощью вилочного погрузчика, она быстрее устанавливается, чем традиционные линии, и требует гораздо меньше места на заводе. «Это может иметь интересные преимущества в некоторых приложениях», - отмечает Мертенс. «Например, станок можно установить возле ремонта моста для изготовления элементов конструкции по мере необходимости. Или он может быть построен по мере прокладки нового шоссе и может производить арматуру, которую можно разрезать на необходимую длину прямо на стройплощадке ». Еще одним преимуществом pullCUBE является безопасность рабочего, поскольку установка полностью закрыта, и операторы не обожгут руки о горячие поверхности формы, не будут зажаты захватами или порезаны пилой.