Kordsa 与 Ford Otosan 合作开发用于重型卡车的复合板簧

Kordsa（土耳其伊斯坦布尔）是轮胎和建筑增强材料以及复合材料技术的全球供应商，该公司最近通过收购多家美国公司扩大了其航空航天能力（参见 Jeff Sloan 的博客“Kordsa 战略”）。该公司还在扩大其在汽车和重型卡车方面的产品，其在 Turk Kompozit 2019 复合材料峰会（10 月 10 日至 12 日，伊斯坦布尔）上发表的题为“Kordsa 用于重型商用车复合板簧生产的材料开发”证明了这一点。本次演讲讨论了 Kordsa 和 Ford Otosan 联合开发的技术，该技术减轻了福特卡车的重型卡车底盘系统，并包括用于流程优化、零件鉴定和在线健康监测的结构健康监测系统。

Kordsa 解释说，底盘部件是复合材料的独特机会，因为它们占车辆重量的最大单一百分比，但它们是重复动态载荷下的结构部件。

Kordsa 和 Ford Otosan 的目标是通过生产复合板簧以减少 75% 的重量，从而减少二氧化碳排放并提高燃油效率和有效载荷。这也将减少车辆的非簧载重量，以减少其他系统的后续重量，并通过降低噪音、振动和粗糙度 (NVH) 水平来提高舒适度。

这种重型卡车复合材料板簧的目标具有挑战性。它必须承受 13.4 吨的轴重和严酷的使用环境，提供至少 100 万公里的长疲劳寿命。因此，这种厚达 110 毫米的复合材料部件必须具有足够高的纤维体积和低空隙率以及介于 120-150°C 之间的玻璃化转变温度 (Tg)。生产率必须与重型卡车的生产率保持一致——高达 10,000 个零件/年——要求固化周期少于 1 小时，同时成本必须具有竞争力。

Kordsa 和 Ford Otosan 之所以选择预浸料压缩成型，是因为它能够通过改善纤维排列、减少变形和减少厚度变化来提供均匀的树脂分布和优化的刚度，同时在提供高可靠性和可重复性的过程中。 Kordsa 生产了各种单向碳纤维和玻璃纤维/环氧树脂预浸料，并对每种材料进行了完整的材料表征，开发了 Ford Otsan 所需的材料数据，以输入到计算机辅助工程 (CAE) 工具中。然后，它对原型重型卡车板簧的载荷情况进行了全面详细的分析，并使用光纤布拉格光栅 (FBG) 传感器来验证载荷并探索生产参数以及疲劳特性。

与钢相比，最终原型实现了 75% 的重量减轻，同时提高了拉伸强度、压缩强度和抗疲劳性。 Kordsa 将继续与 Ford Otosan 和其他运输制造商合作，证明自己是减少全球二氧化碳排放的重要盟友，通过使用更轻的复合结构与更重的钢、铝和镁替代品相比，通过减轻汽车、卡车、飞机和船舶的重量来减少全球二氧化碳排放。

来源 |科赛和福特奥托桑

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