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复合材料:当高级时装时尚遇到仿生设计
发布日期:2019-08-31  来源:BIONTEC  浏览次数:148
 


缝制的纺织品,瓶坯以及模制件 - 自行车制动杆,比铝材节省50%的重量

 
中等到高容量的复杂组件需要精益制造技术,这些技术允许高效的材料使用以及精确和可重复的生产。凭借其在高级定制刺绣方面的经验,BIONTEC可高效生产大批量的CFRP组件。
 
 
  解决复合材料的高成本问题
 
  与金属材料相比,纤维增强具有许多特性,可以提供技术上更好的解决方案:这些特性除了其他方面外,还具有高特定的机械性能,这些特性决定了材料的轻质结构,同时还具有低热膨胀,高度减振性能,和整体设计的可能性。然而,主要挑战在于各向异性材料的设计以及高成本。随着维增强塑料(CFRP)的主流制造技术,很难想象材料的经济用途,特别是中等到大量的材料。

  BIONTEC的新方法:纺织技术和仿生设计
 
  凭借150年的纺织技术经验以及纤维增强塑料的全面专业知识,公司开发了自己的制造工艺,从纤维到成品,用于大批量生产。 BIONTEC采用定制纤维铺设(TFP)进行大批量生产,从而实现高效,稳定的预制件制造。
 

在工业刺绣机上连续生产网状纺织品
 
  通过将增强纤维缝合到载体材料上,可以选择针对每个特定挑战的最佳材料组合。根据仿生设计,BIONTEC旨在通过将纤维与载荷路径对齐在组件的净形状内,以最少的材料使用来实现最佳性能。通过将不同的纤维层组合成一个缝合的叠层,可以显着简化预成型。对于更复杂的部件,几个叠层就像拼图一样组合成三维稳定的预制件。高度自动化降低了成本和典型缺陷,例如间隙,纤维未对准,皱纹等。该部件采用树脂传递模塑(RTM)模塑成网状,最大限度地减少了加工工作。由于灌注优化的预成型件和多腔,可以在不使用高压RTM系统的情况下实现短的循环时间,因此不易发生过程引起的缺陷。
 


通过定制纤维铺放(TFP)和树脂传递模塑(RTM)优化批量生产的复合材料制造工艺
 
  设计用于执行:从构思到批量生产
 
  BIONTEC开发从最初构思到批量生产的组件。开发中的每一步都是在实现高效生产的前提下进行的 - 无论客户每年需要100或100,000个零件。通过利用纺织技术和复合材料生产的丰富知识,获得了为制造而设计的产品
 
  产品种类繁多
 
  BIONTEC技术特别适用于尺寸相当有限的复杂零件。根据具体要求,零件可以整体制造,具有夹层芯或甚至是空心的。通常,使用高韧度或高模量碳纤维,但是其他技术纤维如玻璃,玄武岩或芳族聚酰胺纤维用于例如医疗技术中的特殊应用。

  在一些应用领域脱颖而出
 
  在计量学方面,特别是在光学手持设备方面,重量,刚度和热膨胀是应用碳纤维复合材料的驱动因素。通过光纤转向的自由度与自动化制造工艺相结合,可以实现卓越的机械性能和最小的变化。通常,这些产品采用高模量纤维和特殊树脂系统,减少了工艺引起的变形,例如弹簧。此外,该工艺的自动化和短循环时间允许显着高于通常应用的预浸料手工铺设的生产率,从而将成本降低一半。
 
  用于造纸机的高强度和高刚度轴
 
  在体积范围的另一端,被替换的典型产品是锻造或压铸铝。使用自动化,多腔模具和快速固化树脂,可以实现100,000 ppa的生产率。这种高产量的关键促成因素是净成型预成型和成型,以便将材料浪费和加工工作减少到最少。与自行车行业的几个系列生产零件相比,在一个部件中使用理想的纤维取向可以比铝更节省50%的重量。
 
  其他应用是替代用于航空航天和航天工业的铣削铝或钛配件,其中性能和零件一致性可以很好地满足。这种科学太空任务的结构目前正在开发中,其中除了机械性能之外,热膨胀,热稳定性和除气是关键的鉴定标准。出于这些目的,已经使用了新的注塑用氰酸酯树脂。
 
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