复合材料减重电动垃圾车 提升效率与可持续性
弗劳恩霍夫材料与光束技术研究所IWS德累斯顿携手其他五家中德研究机构企业共同发起UTILITAS项目（“市政作业商用车超轻结构”），旨在利用本地可用资源支持市政实现气候保护目标，提供可持续性价比高的解决方案。合作方计划制造更好的收集容器，采用轻金属与纤维增强复合塑料。这些方案将替换经典垃圾车厚重钢上装，替代方案轻量化达三分之一。
“新一代电动车辆随后每趟运输垃圾量可匹敌经典小型垃圾车，”Fraunhofer IWS德累斯顿粘接与纤维复合技术组负责人Annett Klotzbach强调。
但项目总目标不止制造“更好”环卫车。“因此联盟不仅开发容器，还开发相关实用生产技术，”Klotzbach解释。“关键在于确保新容器亦可在小批量盈利建造、在本地车间快速修复。”项目合作伙伴依托铝框架与玻纤增强热塑性面板容器结构，测试多种连接工艺。
弗劳恩霍夫IWS开发的新型连接技术“HeatPressCool-integrative”（HPCi）亦被采用。激光先粗糙化铝部件，形成比针尖细、深约200微米凹槽。随后工具压紧塑料部件贴合铝型材并短暂加热金属。过程中热塑料在铝表面熔融，流入激光成型凹槽，冷却时锚固。几秒内铝与复合塑料永久牢固结合。
开发合作中，IWS工程师还旨在确定HPCi连接轻量化容器与螺丝胶粘方案长期耐久性对比。据Fraunhofer IWS称，容器日常使用须承受高载荷，如车辆机械压缩收集垃圾。既往实验中，HPCi连接容器表现出特别耐用且比胶接结构更易修复。测量显示HPCi接头可承受高达25兆帕液压臂压力相当的拉伸力。
IWS专家确信新连接工艺不限垃圾容器结构，亦适用飞机、铁路、工业设施、船舶轻量化结构。工业客户亦拟用HPCi生产洗碗机等家电。为支持项目新连接技术广泛实用，德累斯顿研究人员开发紧凑HPCi连接枪，尺寸不大于标准手钻。可模块化安装机器人快速启动小批量轻量化生产。因新工具极具前景，Fraunhofer科学家拟近期成立公司量产HPCi连接枪。
按当前进展，首批配备新型轻量化容器的电动垃圾车将很快成为许多大城市城市风景。“容器原型预计2021年初就绪，”Klotzbach宣布。“预计两年内首批环卫车上路。”开发方预见市政公司为主要客户。
UTILITAS项目六方参与：Fraunhofer IWS德累斯顿、开姆尼茨工业大学结构轻量化设计与塑料加工教席（开姆尼茨）、Marko Pfaff & Co. Spezialfahrzeugbau GmbH（Bad Lausick）、Car systems Scheil GmbH & Co. KG、PROFIL Verbindungstechnik GmbH & Co. KG（Friedrichsdorf）、EBF Dresden GmbH（德累斯顿）。
纤维
- 释放增长：锂离子电池制造商的关键机遇
- 电动汽车核心：电池系统综合指南
- 智能废物管理：利用物联网达成美国回收目标
- Norco为RS Electric Boats Pulse58电动帆船供应先进复合部件
- 评估复合材料制造商的关键因素
- 英国联合体获资金开发电动车全复合材料轮毂
- Exel Composites 为赫尔辛基 33 辆电动巴士供应轻量玻璃纤维型材
- Rockwood Composites与Leonardo交付第10,000片"台风"战机拖曳诱饵叶片
- SGL Carbon获BMW合同生产先进复合材料电池盖板
- YG-1推出实心硬质合金玻璃纤维铣刀：复合材料加工的高速、精度与耐用
- Exel Composites推出B2B电商平台exelnow.com供应优质结构型材
- FPCC 2021：建筑用纤维聚合物复合材料国际学术会议