先进热塑性复合材料制品的研发与制造-ACTC.pdf

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1、2022先进热塑性复合材料制品的研发与制造余文俊2022.10.192 热塑复合材料概述 热塑复材制品的研发&制造 ACTC介绍目录 ACTC3ACTC介绍苏州市常熟市国家高新技术产业开发区，黄浦江路59号德国弗劳恩霍夫化学技术研究院中国恒瑞有限公司2019年底投入使用8000平米先进复合材料技术中心(简称“ACTC”)企业化管理运作的复合材料开放研发平台2000万欧元概况 ACTC4ACTC介绍先进复合材料量产成型技术研发中心量产部分合作客户：-Volvo -Lotus -Polestar -长城-小鹏汇天-比亚迪-吉利-长安研发战略合作伙伴：工程设计及仿真近30年复材设计经验-材料测试-结

2、构设计-仿真分析-材料研发&验证-工艺验证-量产试制概况中国恒瑞有限公司 ACTC5材料制造商设备制造商高校及科研机构合作伙伴汽车航空轨道交通风电建筑氢能ACTC介绍目标行业和合作伙伴 ACTC6ACTC介绍概况热固型技术 模压成型 碳纤维SMC 注塑成型 模压成型热塑型技术非连续性纤维连续性纤维 HP-RTM 湿法模压 预浸料模压 拉挤/拉缠 缠绕 自动铺带 模压成型 后注塑 拉挤/拉缠 丰富的工艺选择，匹配不同产品的需求。ACTC7热塑复合材料概述什么是热塑性复合材料 热塑性复合材料由热塑性基质（如PP、PA6、PPS等）与各种增强材料组合而成，例如短，长或连续的玻璃或碳纤维。连续纤维热塑

3、材料短/长纤维热塑材料单向带预浸料型材粒料来源：SGL,BASF增强材料热塑性基质中间体材料热塑复合材料产品 ACTC8热塑复合材料概述多材料，多工艺混合使用渐成汽车行业趋势湿法模压高压RTMC-SMC混合结构：钢-快速固化预浸料BMW 7系(2016)Audi A8/A8L(2017)高强钢冲压铝件铸造铝件碳纤维复合材料件（高压-RTM）镁合金来源：Audi,BMW 连续纤维复合材料在汽车上的应用迭代 外覆盖件&装饰件-复合材料试用和小批量工艺【宝马M4顶盖】全车身结构件-复合材料产品设计和量产工艺【宝马i3&i8】混合车身 多材料混合设计&连接工艺&量产工艺【宝马7系】“成本&效率&质量一

4、致性”ACTC热塑复合材料概述热塑复合材料逐渐普及来源：Audi,BMW,Lanxess热固复合材料-应用成熟材料可回收，低碳绿色环保材料韧性高，耐冲击性好可实现不同功能件（如金属嵌件）集成，降低装配成本可实现全自动化成型，质量一致性高成型时间更短，效率提升可与成熟注塑工艺配合，降低使用门槛热塑性复合材料凭借自身优势，逐渐普及。9 低碳时代的新趋势 ACTC热塑复合材料概述10 热塑性复合材料的成型方法包括注塑，拉挤，模压，热塑模压，单向带铺覆，缠绕等。考虑到产品性能和批量生产的结合，热成型、拉挤和注塑的混合成型工艺是优选。来源：CompositeWorld材料性能（如强度）更快的生产节拍纯粒

5、料短纤维增强粒料长纤维增强粒料单向带或型材编织预浸料（正交各向异性）注塑成型模压成型热成型大批量量产工艺+同向的连续纤维增强模压注塑工艺典型热塑成型工艺拉挤 ACTC热塑复合材料概述11来源：AZL汽车行业案例分享 热塑性复合材料凭借自身优势，逐渐普及。ACTC12热塑复合材料概述1）以玻璃纤维为增强体，局部碳纤带材补强的结构件/次结构件应用，工艺多以模压注塑为主2）以碳纤维为增强体的外观件应用，工艺多以模压/模压注塑为主电池支架玻纤织物板材（朗盛）电池舱玻纤织物板材（朗盛）卡车-工具舱玻纤热塑带材（奇一）汽车内饰件碳纤织物板材（帝人）轮毂插片碳纤带材（科思创）来源：朗盛、奇一、帝人、科思创汽

6、车行业趋势 热塑材料，在汽车行业，尤其是连续纤维材料在汽车上的应用，批量应用逐步分化成2个方向：2134热塑产品研发产品设计材料选择设备设施工艺控制 ACTC热塑复合材料概述来源：Engenuity产品设计示例 C柱加强梁，补强SUV白车身注塑材料PA6-rCF40重量=1246.5 g连续纤维热塑带材PA6/碳纤维重量=236.6 g13质量不变，C柱加强板提高了车身扭转刚度 4.5%单向带材+回收材料的组合，性能和成本均达标实物见展台 ACTC14热塑复合材料概述来源：Fraunhofer ICT工艺概述 模压注塑工艺工艺特征-一次成型复杂部件-产能巨大，节拍可达1-3分钟/件-集成（金属