道路上的曲线：第一个弯曲的拉挤汽车零件

拉挤成型是最古老的热固性复合材料成型工艺之一，据说是第一种连续纤维 热固成型工艺。今天，它被用来生产从电线杆到窗框，以及梯子、钢筋和风力涡轮机部件的产品。易于自动化，劳动力少，并且能够以合理的成本和速度生产高度结构化的部件（有些相当大），传统的拉挤成型可以生产几乎任何形状的型材（空心或实心，对称或不对称），可以通过模具挤压.但是，该形状必须具有恒定的横截面/厚度。此外，与热塑性塑料挤出或金属管材的挤出不同——在生产过程中可以对型材施加压力和热量，或者在成品部件之后将它们弯曲成新的形状——使用拉挤成型来生产除直线型轮廓。当然，这限制了拉挤成型在许多行业中的使用，特别是在汽车等大批量领域，除了汽车上没有很多直梁是不错的选择之外，它们都希望使用拉挤成型。

由于 Thomas GmbH + Co. Technik + Innovation KG（TTI，Bremervörde，德国），这种情况开始改变，该公司开发了一种专利工艺来克服传统拉挤的许多局限性。事实上，随着 2020 雪佛兰 Corvette 的推出，第一个弯曲的拉挤汽车零件刚刚投入商业生产 通用汽车公司（美国密歇根州底特律）的跑车（请参阅 Corvette 的完整功能 拉挤后保险杠梁）。一级供应商 Shape Corp.（美国密歇根州格兰德黑文）正在使用 TTI 的半径拉挤移动模具工艺在碳纤维增强聚氨酯丙烯酸酯中生产用于汽车的弯曲后保险杠梁。

这就是为什么这很重要。

移动与静止

在传统的线性拉挤成型中，带有夹具的往复牵引系统用于从筒子架上拉出干燥的增强材料，通过浸渍液体热固性树脂的浴槽。接下来，浸渍的增强材料被拉入一个固定的加热模具中，在那里成型并完全固化型材。离开模具后，移动的型材冷却（仍被拉出单元拉动），然后被切割成一定长度并进行包装。

最初，纤维增强仅限于单向粗纱——换句话说，连续玻璃、碳或其他纤维与拉力轴成 0 度角。然而，随着时间的推移，各种多轴向织物——机织织物和无卷曲织物 (NCF)——已被纳入拉挤型材中，从而实现一系列纤维取向而不会变形/纤维移动。几乎任何热固性树脂系统都可用于在拉挤成型中浸渍增强材料，尽管大量应用使用聚氨酯。近几十年来，拉挤成型甚至被改进为允许使用预聚合的热塑性塑料。

在 TTI 的半径拉挤工艺中，传统拉挤的许多特征已经被颠倒了，但要了解的最重要的方面是，在半径拉挤成型中，模具不是静止的；相反，它移动和拉动材料以创建线性恒定横截面或不断弯曲的轮廓。

模具，或一系列模具，不仅在型材上来回移动，成型和固化材料，同时都沿着轨道前进——在这种情况下，型材在一个方向上移动，模具在两个方向上移动——但模具也会将干燥的增强材料通过树脂浴和固化的型材拉向夹具和切割器。为了产生线性横截面，模具和型材都沿着轨道的直线段移动；为了产生弯曲的横截面，模具和型材沿着轨道的弯曲部分移动。

TTI 销售主管 Sebastian Mehrtens 解释说：“在这项技术中，模具有效地取代了往复式拉拔器，后者被可打开和关闭但不会移动的固定夹具所取代。” “当固化型材达到预先指定的长度并准备切割时，夹持器会关闭并支撑固化型材，否则保持打开状态，让型材移向切割装置。”为了降低纤维从热材料中拉出的风险，加热模具镀铬。

此外，小型系统更容易运输，只需叉车即可移动，比传统生产线设置速度更快，并且在工厂车间占用的空间要少得多。 “这在某些应用中可能会带来有趣的好处，”Mehrtens 指出。 “例如，机器可以安装在桥梁改造附近，以根据需要生产结构元件。或者，它可以在铺设新高速公路时进行设置，并可以生产可以在工作现场切割成定制长度的钢筋。” pullCUBE 的另一个优点是工人安全，因为该装置是全封闭的，操作员不会在热的模具表面上烫伤手，也不会被夹具夹住或被锯切割。