JEC World 2019 前瞻：Engel 的前沿复合材料加工技术

在 2019 年 JEC World 展会上，Engel Austria（奥地利施韦特贝格）展示了其有机片材和单向带材加工、原位聚合、高压树脂传递模塑（HP-RTM）以及 SMC 流动模塑等技术。

Organomelt 工艺：热塑性复合材料的高效成型与功能化

Engel 在展会上演示了其 Organomelt 工艺并展出样件。该工艺涉及热塑性纤维复合材料预浸料（如有机片材和单向带材）的成型与功能化。例如，在热成型后可立即用热塑性塑料包覆加强筋或装配元件，从而实现高效、全自动化的制造过程。据称，Engel 已在美国利用该技术大批量生产具有低重量和优异碰撞性能的高要求结构部件。Engel 提供了一台双组分注塑机、多台 easix 关节机器人（用于准备大量金属嵌件和搬运有机片材）、一台 viper 直线机器人以及一台 Engel 红外（IR）烘箱，作为自动化大批量生产的集成系统解决方案。

Engel Organomelt 技术适用于热塑性基体的有机片材和单向玻璃/碳纤维增强带材。为提高效率，纤维层压板可在注塑工艺周期内在线铺设和固结。除了成型机、机器人和 IR 烘箱外，还采用了带有光学图像处理的拾放式带材堆叠单元（由内部开发设计部门研发）。与合作伙伴 Fill（奥地利古尔滕）共同，Engel 最近扩展了产品范围，增加了适用于不同壁厚纤维层压板的固结单元。

原位聚合：ε-己内酰胺在注塑模具中聚合为 PA6

展会上另一项展示技术是 ε-己内酰胺的原位聚合，用于制造纤维增强塑料复合支撑结构并通过注塑进行功能化。在 Engel v-duo 立式注塑机中，反应过程和注塑过程并行进行。得益于熔融 ε-己内酰胺的低粘度，预成型的干增强纺织品能被特别良好的浸润，聚合为聚酰胺 6（PA6）后形成坚韧的结合。第二个型腔通过包覆纤维增强 PA6 加强筋和轮廓实现功能化。Engel 是市场上首家依靠熔融和加工固体单体能力进行原位聚合的供应商，据称这可减少热负荷，从而提高产品质量。较低的操作高度简化了人工操作，同时 v-duo 支持高效自动化解决方案，加速新开发加工方法的产业化。

HP-RTM 与 SMC 流动模塑：结构件的高效量产

展会上还展出了奥迪 A8 的 CFRP 后壁板，由 Voith Composites（德国加兴）在 Engel v-duo 1700 机器上采用全自动 HP-RTM 工艺生产。

Engel 还将展示片状模塑料（SMC）制造的齿轮载体。在一个开发项目中，Engel 与约翰内斯·开普勒大学（奥地利林茨）聚合物产品工程研究所 IPPE、Hexcel（美国康涅狄格州斯坦福德）和 Alpex（奥地利米尔斯）共同开发了基于流动模塑的齿轮载体生产工艺。原材料为纤维长度 50 mm、环氧树脂基体的扁平碳纤维预浸料。据称首批部件分析显示，与原铝制部件相比实现了减重和性能提升。

据 Engel 介绍，SMC 流动模塑适用于从复杂的可见表面件到集成功能的结构件等多种纤维复合部件。在短周期内可实现复杂几何形状和可喷漆的表面质量。Engel v-duo 机器凭借其强大的测控技术、灵活的压缩模塑工艺和集成平行度控制，适合 SMC 加工。加工参数也易于根据部件要求调整。