“多年來，中國政府一直在大力促進電動汽車的發展。”ENGEL復合材料技術業務發展經理Christian Wolfsberger 解釋了中國市場的特殊性，“因此，輕量化這一主題在整個亞洲的發展都別具動力 ，ENGEL 積極地參與其中。長期以來，ENGEL一直是本地汽車行業的首選合作伙伴之一。”2012 年，ENGEL在奧地利成立了輕量化復合材料技術中心，與其他企業和大學一起，共同開發高性價比的用于批量生產纖維增強復合材料輕量化部件的新型工藝。在中國國際復合材料工業技術展覽會上，該公司將介紹當前實施的系列項目和正在進行的開發工作。

 

　　通過ENGEL organomelt 實現全自動一次性注塑

 

　　利用ENGEL organomelt 工藝實現熱塑性連續纖維增強半成品（如有機板材或UD 帶材）的加工和功能化，將成為ENGEL 展臺的一大看點。去年，全球首個批量生產的應用在美國啟動：從有機板材開始，Valeo 在田納西州Smyrna 為一家德國知名的OEM 生產帶集成風道的前端支架，該結構部件于2018 被美國塑料工程師學會（SPE） 授予汽車獎。該部件擁有極高比例的有機板材，可顯著減輕重量并提高碰撞性能。此外，由于采用雙殼結構，空氣管道可以直接集成到支撐結構中。

 

　　ENGEL 提供一站式高度集成的用于生產復合材料部件的全自動化制造單元。organomelt 技術設備包括一臺duo 注塑機、一臺viper 線性機械手和一臺easix 多關節機械手、一臺紅外線爐以及傳送帶和其他處理單元。

 

　　ENGEL 為全自動批量生產提供的系統解決方案包括一臺duo 1700 注塑機、3臺用于準備大量金屬嵌件和有機板材處理的easix 多關節機械手、一臺viper 90 線性機械手和一臺ENGEL 紅外線爐。ENGEL 提供一站式制造單元作為系統解決方案。兩個半殼在同一模具中一次注塑成型。為此，兩塊有機板材將同時在紅外線爐中加熱，然而將其插入模具中，在此成型，隨后立即在同一模具中通過注塑實現功能化。

 

　　有機板材是基于聚丙烯基質的玻璃纖維。同樣，玻纖增強聚丙烯被用于注塑成型。只有這種連續的熱塑性方法才能將成型過程和功能化相結合，并牢固地連接支撐結構和功能元件。“全自動一次性注塑過程對降低單位成本起著重要作用，另一優勢是：完全使用熱塑性聚合物簡化了回收方案的開發，在使用壽命結束時可將部件送回材料循環中。”Wolfsberger 強調說。“我們看到，熱塑性復合材料輕量化越來越為產品開發人員所關注。”如果想要詳細了解該主題，展會第一天11 點，恩格爾機械（上海）有限公司工藝部負責人Simon Liu 將和Valeo 在4 號館旁會議區的汽車創新大會（AIC） 上對此項目和UD 帶材的加工作介紹。

 

　　注塑循環中帶材的放置和固結

 

　　ENGEL organomelt 技術適用于有機帶材和單向（UD） 玻璃和/或碳纖維增強熱塑性基質帶材。利用帶材，可以根據需要設計半成品，從而更好地利用部件的輕量化潛力。部件可以用少量帶材部分加固，或者由多種厚度為幾毫米的織物帶材（疊層）制成。

 

　　為了實現經濟的批量生產，疊層的放置和固結必須在注塑過程中及時完成。作為系統供應商，ENGEL 能夠為從單個帶材到注塑功能化的整個過程提供一站式集成全自動化解決方案。帶有光學圖像處理和固結壓機的帶材放置單元，無縫集成到整個過程中，顯著提高了量身訂制帶材解決方案的生產效率。

 

　　ENGEL 的帶材放置單元可在3秒內鋪放帶材并逐點焊接。由于在放置時疊層已經具備部件所需的形狀，因此在固結之后，可以注射成型和功能化，而無需中間的修整過程。

 

　　HP-RTM和SMC：更高效率的熱固性塑料系統

 

　　通過熱固性塑料輕量化領域的兩個實例，ENGEL 將展示：對于已經長期應用的技 術，也能進一步提高生產效率。一方面，將展示奧迪A8 的CRP（碳纖維增強塑料） 后壁，這些具有復雜碳纖維結構和局部增強材料的大型部件，在德國Garching 由Voith 采用全自動HP-RTM 工藝在一 臺ENGEL v-duo 1700 注塑機上生產；另一方面，ENGEL 將展示基于C-SMC（片狀模塑料）的變速器支架。在一個開發項目中，ENGEL 與奧地利Linz 的Johannes Kepler 大學聚合物材料制品研究所（IPPE） 、美國Hexcel 公司及奧地利的Alpex 公司合作，進一步開發了用于這種動態高應力車輛部件的生產工藝。初始材料是平面的碳纖維半成品，纖維長度50mm，基體為環氧樹脂。對首批部件的分析顯示，相對于最初的鋁制部件，重量明顯減輕，且部件性能得到改善。從要求很高的外觀部件，到功能集成的結構部件，SMC 模壓成型可用于生產范圍廣泛的各種纖維復合材料部件。憑借性能強大的測量和控制技術、靈活的模壓工藝和集成的平行度控制，ENGEL v-duo 注塑機是SMC 加工的最佳選擇。加工參數可以根據部件要求有針對性地調整，以實現更高的質量。

 

　　在短周期內，通過C-SMC 可以實現復雜的幾何形狀，ENGEL 借助變速器支架展示該工藝的潛力。