探访本特勒西格里工厂:复杂结构的展示廊

作为大批量生产CFRP结构件的先锋,本特勒西格里(BENTELER SGL)令工业化的以及多种材料的组装件的生产看起来非

作者:CompositesWorld GINGER GARDINER(本刊编译) 文章来源:PT塑料网 发布时间:2019-03-22
一个用于宝马M3 CRT 的CFRP座椅,其两个预成型件采用了回收碳纤维和一种纸蜂窝芯材;一个用于保时捷911 GT3的后行李箱盖,将后扰流板/尾翼与至少10个其他重要的组件集成到一个完整的A级喷涂表面的部件中,以作为总成交付到OEM的装配生产线上。

从楼上来到楼下,在穿过大厅的走廊中,展示了一系列的复合材料部件:一个用于宝马M3 CRT 的CFRP座椅,其两个预成型件采用了回收碳纤维和一种纸蜂窝芯材;一个用于保时捷911 GT3的后行李箱盖,将后扰流板/尾翼与至少10个其他重要的组件集成到一个完整的A级喷涂表面的部件中,以作为总成交付到OEM的装配生产线上。

后行李盖箱
这款保时捷911 GT3的后行李箱盖,将扰流板和至少10个重要的组件集成到一个A级喷涂表面的模块中

接下来是一个CFRP加强的钢B柱。该部件作为本特勒西格里(BENTELER SGL)与一家OEM合作开展的原型鉴定程序的一部分,它发展了本特勒西格里(BENTELER SGL)的混合补片工艺(Hybrid Patch Process)。该工艺能够生产A、B柱,前围,门主梁和门槛。它采用自动化的预成型-切割单元,从玻璃纤维和碳纤维增强材料开始,来创建订制的预浸料补片,然后将预浸料补片压制并固化到预先加工好的钢部件上。

紧邻该部件的是与宝马合作开发的U型CFRP前端支架。该支架拥有结构性的夹层结构,采用RTM和聚氨酯树脂生产。本特勒西格里(BENTELER SGL)还为这家客户开发了另一个支架,它采用了一种编织的预成型件,并提供了高强度和高刚性,但采用的树脂是环氧树脂,展示了“透明碳纤维”的A级表面,并拥有与铝相粘接的混合结构。“我们为宝马i3i8车型生产的部件不只有几个”Ascher说,“都用于结构件。”

为一家重要的OEM生产的底盘模块,再一次地体现了复杂、多种材料的整合这一主题。该底盘模块采用玻璃纤维增强塑料(GFRP)取代了钢,从而实现了减重。 “本特勒可以制造整个总成,包括GFRP的板弹簧。”Ascher说道。

为兰博基尼(意大利Saint’Agata Bolognese)生产的一款门槛/A柱包含了上、下结构。下结构整合了两个CFRP组件,这两个组件由编织的碳纤维增强材料和可熔蜡芯制成,从而创造出了一个轻质的空心部件,它能够承受冲击,并在碰撞试验中提供了关键的性能。Ascher介绍说,这种环氧RTM的加工是低产量的,但非常复杂。关键的问题是,要管理好这种较大部件的热膨胀系数(CTE),所以固化时间必须比HP-RTM的更长。该门槛/A柱的上、下部分采用环氧粘合剂粘接。“对我们来说,这是一个很好的学习项目,我们利用这些项目形成了我们自己的专长。”他解释说。

此外,一款自2013年起就开始生产的CFRP门模块被用于保时捷911 GT3 和其他的一款车型。

而作为面向高端OEM的示范件,一个拥有泡沫芯材的CFRP备胎仓也得到了很好开发。该部件拥有复杂的形状,采用RTM在一次注射中成型。泡沫芯材的应用为部件提供了刚性并降低了噪声、振动和不平顺性(NVH)。该CFRP备胎仓的另一个作用是,推动了新型复合材料在多种材料结构中的应用。“原来的SMC解决方案不能提供足够的NVH性能。”Ascher解释道。

CFRP备胎仓在一次注射的RTM中成型
这款为本特勒开发的CFRP备胎仓在一次注射的RTM中成型,与以前的SMC设计相比,泡沫芯材的应用降低了噪声、振动和不平顺性(NVH)

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