复合材料有助于抵消电动垃圾车的电池重量

弗劳恩霍夫材料和梁技术研究所 IWS Dresden 与其他五家德国中部研究机构和公司最近联手开展了 UTILITAS（“市政服务运营中商用车辆的超轻型结构”）项目，该项目旨在实现可持续和成本-支持市政当局利用当地可用资源实现其气候保护目标的有效解决方案。两家公司计划共同建造由轻金属和纤维增强复合塑料制成的更好的收集容器。这些解决方案将用重量减轻三分之一的替代方案取代传统垃圾车的重型钢制上部结构。

Fraunhofer IWS Dresden 粘合和纤维复合技术小组负责人 Annett Klotzbach 强调说：“这种新一代电动汽车的每次装载量能够与经典的小型垃圾车一样多。”

然而，该项目的总体目标不仅仅意味着构建更好 拒绝车辆。 “这就是为什么联盟不仅要开发容器，还要开发相关的实用生产技术，”Klotzbach 解释说。 “这里的重点是确保新集装箱也可以小批量生产并在当地车间快速维修。”据说项目合作伙伴依赖于由铝框架和玻璃纤维增​​强热塑性面板制成的容器结构，并且还在测试各种连接方法。

Fraunhofer IWS 开发的一种新型连接技术“HeatPressCool-integrative” (HPCi) 正在另外使用。激光首先对铝部件进行粗糙化处理，在金属上形成比销钉更细且仅约 200 微米深的凹槽。随后，该工具将塑料部件压在铝制支柱上并短暂加热金属。在此过程中，热塑性塑料在铝表面熔化，流入激光成型的凹槽并在冷却过程中固定在那里。几秒钟后，据说铝和复合塑料会永久牢固地粘合在一起。

在开发合作过程中，IWS 工程师还旨在确定连接的轻型容器与螺钉或粘合剂解决方案相比的长期耐用性。据弗劳恩霍夫 IWS 称，容器在日常使用中必须承受高负载，例如当车辆机械师压缩收集的废物时。在之前的实验中，事实证明 HPCi 连接的容器特别耐用，而且比胶合结构更容易维修。测量表明，HPCi 接头可承受相当于液压臂压力的拉力，最大可达 25 兆帕。

IWS 专家确信，新的连接工艺不仅适用于废物容器结构，还适用于飞机、铁路、工业设施或船舶的轻型结构。工业客户还打算在洗碗机和其他家用电器的生产中使用 HPCI。同时，为了支持该项目新连接技术的广泛实际应用，德累斯顿研究人员表示，他们开发了紧凑型 HPCi 连接枪，其尺寸不比标准手钻大多少。例如，它们可以模块化安装在机器人上，以便快速启动小型轻型生产运行。由于这个新工具非常有前途，弗劳恩霍夫科学家还打算很快成立一家公司，将批量生产 HPCi 连接枪。

该公司补充说，根据当前的发展状况，第一辆带有新型轻型集装箱的电动垃圾车将很快塑造许多大城市的城市景观。 “容器原型应该在 2021 年初准备就绪，”Klotzbach 宣布。 “我们预计第一辆垃圾收集车将在两年内上路。”开发商将市政公司视为主要客户。

六个合作伙​​伴参与了 UTILITAS 项目：Fraunhofer IWS Dresden、开姆尼茨理工大学（开姆尼茨）的结构轻量化设计和塑料加工主席、Marko Pfaff &Co. Spezialfahrzeugbau GmbH（Bad Lausick）、Car systems Scheil GmbH &Co. KG、PROFIL Verbindungstechnik GmbH &Co. KG（弗里德里希斯多夫）和 EBF Dresden GmbH（德累斯顿）。