余姚市宝骏塑化有限公司 | 剖析奥迪R8碳纤维发动机舱|专注塑化十二年
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博客

   

剖析奥迪R8碳纤维发动机舱

 奥迪,Hexcel和Secar Technologie公司合作为奥迪R8开发了一种复合发动机支架,该支架采用HexMC-i 2000碳纤维/环氧模塑料进行包覆成型,来制备Secar拉绕碳纤维截面和Hexcel高度结构化的混合结构。

在以前成功合作的基础上,Hexcel公司的汽车业务部门于2016年初,与奥迪的复合材料开发团队进行了接洽,目的是使HexMC-i符合生产预备的制造工艺。这一举动不仅使奥迪公司评估了当前碳纤维板材复合材料的市场,也使其选择出了最适合R8发动机的零部件。

  奥迪R8中的V10发动机支架采用十字形部件支撑,不仅提高了发动机的扭转刚度,还增强了汽车的驾驶动态。该项目的目标是生产现有铝制部件的复合版本,该铝合金部件可显著提高汽车的轻量化级别,并通过提供更有机模制形状来增强部件的视觉外观。该技术获得了奥迪的专利。

快速固化模压成型

HexMC-i 2000是一种快速固化的高性能模塑材料。其采用高强度碳纤维和快速固化的HexPly M77预浸料,将随机取向的矩形预浸料“芯片”,组装成2000克每平方米的复合材料,用于接下来的压缩成型。

而对于R8 X-Brace,是先生产出泡沫填充的拉绕式碳纤维管,然后再用HexMC-i 2000碳纤维/环氧模塑料进行包覆成型,以生产用于直接安装到汽车上的中央节点和末端部件。

X-Brace开发中最棘手的挑战之一便是在不破坏固化材料的情况下,如何将模塑料固化,并确保与薄壁(<1mm壁厚)碳管的最强粘合性。根据制造商的说法,Hexcel的HexPly M77树脂体系具有非常高的粘合强度,可以在两种材料之间产生很强的粘合力,且不会对管子产生过度压缩。

不仅如此,Secar和Hexcel还能够优化工具加载和压制的固化周期,为HexMC-i提供一个最佳的工艺参数,与传统的铝合金相比,当使用M77快速固化环氧树脂时,零件质量约减轻了15%。

所有用于安装X-Brace的金属嵌件,都是在生产过程中直接模压到零件中的,因此大幅减少了脱模零部件的精加工次数,节约了生产成本。

HexMC-i的另一个优势是,由于预浸料“芯片”在材料中的取向是随机的,加之精确的切割,会得到一种独特且极具吸引力的视觉效果,这也是奥迪在材料选择上的的另一个关键要求。

粘结强度测试

在Secar生产了第一批原型零件后,奥迪公司将其带回自己的实验室,并对新部件在室温和湿热条件下进行了严格的静态和动态负载测试。客户最关心的一个问题便是,该部件能否与拉绕管实现牢固的结合。据Hexcel报告表示,虽然在管道和HexMC-i模塑料之间没有使用粘合膜或附加的粘合剂,但目前所有的测试都呈现出了令人满意的结果。

成功获得奥迪使用资格

Hexcel与Secar公司联合开发的新型复合X支架的轻量化技术和一次成型工艺,最终获得了奥迪公司的认可

“我们很高兴HexMC-i包覆成型工艺能够在奥迪产品的零部件中取得成功,并期待在不久的将来推出更先进的技术,”Hexcel汽车销售和营销总监Achim Fischereder说道。

“将HexMC-i产品的独特特性与我们开发的高性能拉丝和牵引技术相结合,无疑会成为大幅提高汽车性能的最佳解决方案。”Secar Technologie销售和营销总监Werner Stoeger补充道。