汽车复合材料的主要加工工艺和技术

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1、汽车复合材料的主要加工工艺和技术作者：蒋鼎丰文章起源：意大利朗基尔股份有限公司上海代表处点击数：571更新时光：2008-9-11作为一种可设计的材料，汽车复合材料的制作工艺技术多达几十种，并且不断有新的创新技术被开发出来。本文重要先容了6种常用的汽车复合材料制造工艺，它们各具特点，企业在选择断定采取何种工艺方式时，可依据企业的基础情形以及汽车主机厂对零部件的具体技术要求进行综合斟酌。世界上第一辆全复合材料车身的汽车出生55年以来，随着汽车产业的快速发展以及民众环保意识和节能意识的不断增强，尤其是在世界能源危机和石油涨价而使得汽车工业向轻量化方向发展的大背

2、景下，作为汽车轻量化主流轻质材料之一的汽车复合材料的材料性能和加工工艺技术也因此而得到了快速发展。现在，无论是欧、美、日等汽车工业发达国度，还是中国、巴西和印度等汽车工业快速发展中国度，都已在汽车制造中大批采用汽车复合材料，涉及的车辆有商用车、乘用车、工程车、农用车、活动车以及休闲车、军用车和摩托车等几乎所有的车种，主要应用范畴也从外履件发展到汽车的各个部分，可以说从车头到车尾，从外饰件到内饰件，从A级表面的车身面板到结构件、半构造件，从车门、车窗到车盖、车顶，从皮卡车厢、车身底护板到动员机气门盖、油底壳，从座椅骨架、底盘到储气罐、传动轴和板弹簧等，到处都

3、有汽车复合材料的应用。那么，这些形状各异、技术性能各不雷同，甚至规格和产量范围都相差甚远的汽车复合材料零部件是如何生产出来的呢？其主要生产工艺有哪些？与惯例金属汽车零部件生产相比又有什么优毛病？……我们知道，汽车复合材料是一种可设计的材料，能够便利地实现整体综合优化设计。其中汽车复合材料制造工艺的可设计性带给了汽车复合材料制造行业无限的想像力和创新机遇。目前，我们己知的汽车复合材料制造工艺技术就多达几十种，并且还处于不断的创新发展之中。由于篇幅有限，本文就汽车复合材料主要且常用的6种加工工艺和技术做一初步先容。手糊成型工艺和技巧简略地说，手糊成型工艺(Ha

4、ndLay-upMolding)是手工作业把玻璃纤维织物和树脂交替地铺层在已被覆好脱模剂和胶衣的模具上，然后用压辊滚压压实脱泡，最后在常温下固化成型为汽车复合材料制品，如图1所示。尽管在现代汽车复合材料成型新工艺不断出现的情况下，手糊成型工艺显得比拟原始，但是，该工艺却具有其奇特的不可替换性，仍然为世界各国汽车复合材料行业特别是中国汽车复合材料行业所广泛采用。图1手糊成型工艺示意图图2所示为手糊成型工艺流程。从该工艺流程可以看出，手糊成型工艺具有以下优点：不需要复杂的装备和模具，投资低；生产技术轻易控制，且产品不受尺寸形状的限制，适合小批量和大型制件的生产

5、；可与其他材料如金属、木材及塑料泡沫等同时复合制成一体。这些优点使得手糊成型工艺至今仍然作为汽车复合材料的一种主要成型工艺而被用于小批量地加工各种汽车复合材料制品，如客车和重型卡车的前/后围面板、高顶、导流罩、引擎罩盖、保险杠、挡泥板以及休闲车、农用车的车身等。此外该工艺还被用于新车开发，如制造概念车和新车样件试制。图2手糊成型工艺流程手糊成型工艺的缺陷是生产效率低，生产周期长，工作环境差，因此对于大批量车型的产品不太适合。此外，由于这种工艺与操作职员的技巧程度和制造环境条件有很大的关系，受此影响，在我国，由手糊成型工艺生产的汽车零部件的质量往往不够稳定，

6、从而影响了汽车复合材料的名誉。须要阐明的是，手糊成型工艺并不是劣质汽车复合材料零部件的代名词。只要严厉依照手糊成型工艺的流程和工艺规范,汽车，正确控制手糊工艺的技术要领，同样能够制造出一流程度的汽车复合材料制品。实际上，国外很多昂贵和精巧的高级跑车以及在展会上熠熠生辉的很多概念车均出自于手糊成型工艺之手。图3所示的ChevroletCorvette跑车，其车身即为用手糊成型工艺生产出来的。图3用手糊成型工艺生产的跑车车身喷射成型工艺和技术图4所示为喷射成型工艺(SprayUpMolding)示意图。该工艺是将混有引发剂和增进剂的两种聚酯分辨从喷枪两侧喷出，

7、同时将切断的玻纤无捻粗纱由喷枪中心喷出，使其与树脂在空间均匀混杂后沉积到模具上。当沉积到必定厚度时，用压辊滚压使纤维浸透树脂，消除气泡，在经常温固化后成型为汽车复合材料制品。喷射成型工艺是在手糊成型工艺的基本上发展起来的。由于该工艺是借助于机械的手工操作工艺，因此也被称为"半机械手糊成型工艺"。图5所示为该工艺的工艺流程。图4喷射成型工艺示意图图5喷射成型工艺流程与手糊成型工艺相比，喷射成型工艺的效率进步了2～4倍甚至更高。其长处是：由于应用无捻粗纱取代了手糊工艺的玻璃纤维织物，因而材料成本更低；成型进程中无接缝，这使得制品的整体性和层间剪切强度更好；可自

8、由调节产品的壁厚、纤维与树脂的比例以及纤维的长度，因而满足了汽车零