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ENGEL 2019轻量化未来日:讨论轻量化结构的未来

在ENGEL“2019轻量化未来日”上,超过130 名嘉宾讨论了面向未来的轻量化结构所面临的挑战和机遇

ENGEL奥地利公司于2019年5月举办的“2019轻量化未来日”活动,吸引了来自各领域的专业人士参加,此次“轻量化未来日”活动的内容与许多轻量化结构应用主题一样广泛,轻量化结构是未来的一个重要课题,大家对这次活动的广泛兴趣已清晰地反映了这一趋势。

轻量化结构是当前及未来超越于碳纤维应用的一个重要话题。ENGEL奥地利公司于2019年5月举办的“2019轻量化未来日”活动,吸引了来自各领域的专业人士参加,共话令人兴奋的发展和趋势。超过130名嘉宾接受了这一邀请,来到位于上奥地利的Schwertberg。这次活动主要聚焦于信息讲座、知识交流和前瞻性思考。

高级专家、新的挑战、有意义的论点和热烈的讨论——此次“轻量化未来日”活动的内容与许多轻量化结构应用主题一样广泛。

轻量化结构是未来的一个重要课题,大家对这次活动的广泛兴趣已清晰地反映了这一趋势。

嘉宾们来自广泛的行业领域,从汽车和汽车供应行业、航空业、建筑和土木工程行业,到教育和研究机构。

ENGEL“轻量化未来日”活动讨论的核心是为未来建立技术和解决方案
ENGEL“轻量化未来日”活动讨论的核心是为未来建立技术和解决方案

轻量化结构推动功能集成和材料混合

参加“轻量化未来日”的所有嘉宾都认为,轻量化结构是把握未来挑战的主要推动力,比如减少CO2排放。正如Plastics Innovation GmbH的总经理、林茨约翰内斯开普勒大学聚合物产品工程研究所的科学家Umut Çakmak博士所说:“如果我们从一开始就考虑部件的效率和碳足迹,不仅会影响到材料性能,也会影响到能源需求。在此方面特别令人兴奋的是,热塑性的结构部件及其通过功能集成实现高效率大批量生产的潜力变得日益重要。此外,产品工程的趋势是面向混合材料和负载特定的部件设计,材料将被用在能够最佳实现其潜在优势之处。”

Plastics Innovation GmbH的CEO Umut Çakmak博士
Plastics Innovation GmbH的CEO Umut Çakmak博士

在整个活动期间,基于热塑性的复合材料轻量化结构受到了高度关注。航空供应商Premium Aerotec 也强调了其对热塑性塑料加工的重视,这是从Premium Aerotec公司的铁路及卡车运输复合材料业务负责人Christoph Stehncken博士的演讲中获知的:“提及纤维复合材料,我们使用热固性材料已有一些时间,我们用此来做空客A350的部件。目前,我们的许多研究工作都是针对热塑性塑料在复合材料中的应用。”除了较轻的重量,一个决定性的因素是它们的成本。比如,初步研究表明,如果用热塑性的部件取代铝部件,空客A320上后压力隔板的零件数就从149个减至40个。当然,这也大大缩短了装配时间,从而降低了成本。“当然,热塑性塑料是否真的会在批量化的飞机制造中发挥重要作用,这仍然是一个开放的话题,但按我的观点,总的趋势是朝着这个方向发展,甚至是主结构。”Stehncken继续说道。

Premium Aerotec公司 Christoph Stehncken博士
Premium Aerotec公司 Christoph Stehncken博士

功能集成是一个主要话题,它解释了为什么“对热塑性塑料技术的需求呈增长趋势”这一问题。“在KTM-Technologies,我们的研究工作目前旨在实现功能化和材料的混合应用,因为重点不再只放在复合材料的应用上,而是将其与其他材料结合使用。” KTM-Technologies公司销售和客户经理 Maja Labentz解释说,“比如,这里的一个讲座是关于背部注射的,我们这样做不仅是基于热塑性塑料,而且还将热塑性塑料与热固性塑料结合起来使用。在此你会发现,每个人都在朝着相似的方向前进。”

KTM-Technologies公司销售和客户经理 Maja Labentz
KTM-Technologies公司销售和客户经理 Maja Labentz

优化的工艺和封闭的材料循环

在复合材料轻量化结构中,完全基于热塑性的解决方案的另一优势是,它们支持建立循环经济。这是因为,热固性的纤维复合材料在涉及回收问题时具有较大的局限性,而由热塑性塑料制成的复合材料易于回收,有助于实现封闭的材料循环。针对回收所作的设计,会在产品设计阶段就考虑后期的回收过程。对此,ENGEL organomelt工艺为沿着整个价值链走向可持续、高效的加工作出了重要贡献。“自从ENGEL organomelt 工艺开始其第一次生产应用以来,汽车和航空工业对它的需求持续增长。”ENGEL轻量化复合材料技术中心负责人Norbert Müller博士表示,“同时,研究已在几个层次上继续进行,目的是找到更好的方法来开发新材料和新工艺的潜力。”

ENGEL轻量化复合材料技术中心负责人 Norbert Müller博士
ENGEL轻量化复合材料技术中心负责人 Norbert Müller博士

ENGEL organomelt工艺令热塑性纤维复合材料半成品得到成形和功能化,成品如有机板材和UD形状。诸如加强肋或安装元件等,可以在成形后采用从基体材料的材料群组中提取的一种热塑性塑料直接注射成型,这实现了高度的集成和完全自动化的生产。同时,这项工艺简化了部件在使用寿命结束后的回收过程,比如,将有机板材用在前端、制动踏板和车门模块等的批量生产中。

利用协同效应

轻量化未来日不仅关注已有的应用,还展望未来。当宣布了一种用于纤维铺放的移动生产机器人样机时,德国航空航天中心引起了广泛关注。这种自走式纤维铺放机器人,是基于机器人割草机的原理,它为诸如帆和建筑结构等大面积纤维复合材料表面的应用需求或者汽车行业在一个工步中同时生产几个不同的部件提供了潜力。

正是对应用技术、未来愿景以及对各分支行业洞察的融合,使得轻量化未来日圆满成功。

“在今天的世界里,不可能再从一个方面来思考问题,必须涵盖很多不同的领域,今天的第一个讲座就清楚地表明了这一点,这正是我们在发展中所观察到的。工程师们想从组合中获得最好的结构,甚至试图多加一些。这次活动让我们很好地了解了其他公司的研究情况,以及我们是否跟上了时代的步伐。我们遇到了熟悉的新面孔,并获得了新领域的见解。我认为视野开阔总是有帮助的,最终,是客户或项目受益。这就是我认为这类活动如此重要的原因。”Labentz说道。

活动期间的总基调是,行业可以从彼此身上学到很多关于轻量化结构的知识,未来,公司之间的合作将发挥更大的作用。协同效应在过去并没有得到充分利用,各领域现在开始更频繁地交流经验和知识,材料供应商、设备制造商、模具制造商以及开发部门、服务提供商之间需要紧密合作,这是ENGEL“轻量化未来日”所带来的亮点,它表明了所有参与者都致力于为未来寻找联合的解决方案。

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