IMCOLOR项目:开创一体化制造轻量化环保航空部件新工艺
近期Clean Sky 2项目IMCOLOR报道了一种新制造工艺,将多组分注塑成型与连续碳纤维增强集成结合,利用可承受注塑载荷的可消耗盐芯材料,生产出轻量化、环保的空气循环机部件。
参与方指出,注塑成型与热塑性自动化铺丝原位固结(TP-AFPisc)的协同将驱动未来设计:轻量化、高机械性能、自动化易复现生产。TP-AFPisc区别于当前最先进工艺——复合结构通常在工艺链中构建。此外,通过TP-AFPisc制造的嵌件精准适配用户需求,最小化复合部件修边并减少废料。
Clean Sky指出该工艺带来额外优势:制造过程中无需六价铬(Cr6+,最毒铬形式,负面环境影响)处理;热塑性材料集成使部件提升效率、降低燃耗排放、可回收,并保留环保工艺辅料。
项目面临挑战:寻找适合封装CFRP嵌件的型腔设计与注塑参数;难以找到促进CFRP嵌件与聚合物良好结合的材料组合;高压注塑中CFRP嵌件须精准固定防止变形错位。意外发现23层嵌件(3mm厚)模型件出现面外皱褶缺陷,推测因模芯与嵌件配合间隙所致;但70层嵌件(10mm厚)演示件未出现该现象。
后续步骤:课题负责人将进一步研究新材料组合及内部新工艺评估;联盟还将探索盐芯在复合生产与金属铸造中的潜力,无论内部或后续项目。
合作伙伴包括:Liebherr Aerospace Toulouse SAS(法国上加龙省)、慕尼黑工业大学(TUM,德国)、热塑性复合材料研究中心(TPRC,荷兰恩斯赫德)、Apppex GmbH(德国慕尼黑)、Fischer Advanced Composite Components(FACC,奥地利Ried im Innkreis)。欧盟总资助254,775欧元。
树脂
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