Предварительный просмотр JEC World 2019:IPT Фраунгофера

Институт производственных технологий им. Фраунгофера (IPT, Ахен, Германия, 5 / D17) придает особое значение работе, которую они проделали с Институтом лазерных технологий Фраунгофера (ILT, Ахен) в рамках исследовательского проекта ЕС ComMUnion, в сотрудничестве с 14 партнерами из отрасли, с целью развития промышленного производства. процессы и решения для гибридной облегченной конструкции путем сочетания композитов с металлической и полимерной матрицей для автомобильной и аэрокосмической промышленности.

Fraunhofer IPT говорит, что новый гибридный производственный процесс основан на сочетании лазерного текстурирования и лазерной укладки ленты:для этой цели компоненты сначала предварительно обрабатываются с помощью лазера, чтобы обеспечить специально разработанную, четко очерченную шероховатую структуру поверхности. Текстурированная поверхность позволяет прикреплять термопластические легкие материалы, армированные непрерывным волокном, которые позже будут использоваться для придания жесткости, непосредственно к стальному компоненту. В этом случае соединение становится механическим, что исключает необходимость в дополнительных мерах по предварительной обработке или в дополнительных усилителях адгезии, таких как клеи или связующие вещества.

Ребра жесткости, изготовленные из термопластичных композитов, армированных волокном, которые специально адаптированы к ожидаемым нагрузкам, присоединяются к компоненту с помощью процесса укладки ленты. Лазер нагревает термопластические ленты локально в зоне соединения со сталью. Материал матрицы плавится и перетекает в текстурированные лазером полости. После затвердевания расплавленного материала лента с внедренными однонаправленными волокнами прилипает к шероховатой поверхности стальной детали.

По словам Фраунгофера IPT, преимущество комбинирования этих двух лазерных процессов проявляется, когда механические свойства компонента необходимо улучшить на месте без значительного увеличения веса компонента. По словам Фраунгофера IPT, этот процесс особенно подходит для массового производства, поскольку не требуется дополнительных этапов постобработки, таких как операции отверждения, для уплотнения материала после наложения ленты. Кроме того, считается, что точный локальный нагрев снижает деформацию и остаточные напряжения при соединении двух материалов. Процесс лазерного текстурирования, разработанный в Fraunhofer ILT, также может воспроизводимо применяться к металлической поверхности в тех местах, где необходимы текстуры. Кроме того, лазер не подвержен износу инструмента.

Чтобы доказать жизнеспособность процесса, партнеры по исследованиям завершили первый демонстрационный компонент из высокопрочной стали и однонаправленной армированной волокном термопластической ленты:два исследователя фраунгофера, Кира ван дер Стретен из Fraunhofer ILT и Тидо Петерс из Fraunhofer IPT. , изготовила гибридную легкую рокерную панель, компонент кузова для автомобильной промышленности, чтобы протестировать и подтвердить функциональность технологической комбинации в рамках проекта ComMUnion. Этот компонент будет выставлен на стенде Фраунгофера.

Проект ComMUnion финансируется Программой исследований и инноваций Horizon 2020 Европейского Союза в рамках Соглашения о гранте № 680567.

Европейскими партнерами исследовательского проекта ComMUnion являются:

• Технологический центр Аймен, Испания (координатор)
• Autotech Engineering, AIE, часть Gestamp Group, Испания.
• AFPT GmbH, Германия
• New Infrared Technologies SL, Испания
• Tecnatom SA, Испания
• Motofil Robotics SA, Португалия
• Philips Photonics GmbH, Германия
• Лаборатория производственных систем и автоматизации (LMS) - Университет Патры, Греция.
• Университет Коимбры, Португалия
• Missler Software, Франция
• Aciturri Engineering SL, Испания
• CASP SA, Греция
• Lunovu GmbH, Германия
• ESI Group, Франция