东丽开发快速集成成型技术 3星

薛浩

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日本东丽公司（Toray Industries）开发了一种快速集成成型技术，可用于生产碳纤维增强塑料（CFRP）部件。这种材料将轻质多孔碳纤维增强泡沫（CFRP）芯材夹在热固性预浸料表皮中间，可提供出色的机械性能。

称这项工艺创新可加快CFRP部件（例如车顶）的成型速度，使其比传统高压釜成型装置快10倍。此类产品的重量可能仅为钢铁产品的一半。

CFRP产品通常将聚氨酯泡沫芯材夹在热固性预浸料皮中间。这些轻型刚性结构的常见应用是，用于飞机、汽车、船舶和基础设施的大型面板。一些制造商致力于缩短制造时间，以便使芯材和表皮定型后完美结合在一起。

东丽的新型快速集成成型技术，使一次性冲压制造大型面板成为可能。因为这种方法可同时成型、热固和模制，并在同一模具中使CFRF芯材和热固性预浸料表皮结合在一起。 最终，使CFRF膨胀与预浸料的固化时间同步，可加快生产速度，比传统工艺要快得多。预浸热固性树脂渗透到多孔CFRF中，无需使用粘合剂即可将表皮和芯材粘合在一起，从而实现高可靠性的粘接结构。东丽的技术为快速生产大型CFRP部件铺平了道路。

据该公司介绍，与传统芯材相比，CFRF具有更好的强度、弹性模量和抗冲击性。其比重范围为0.2-0.4，可以提高性能，减轻夹层结构的重量。

为了展示这一概念，东丽利用压力机，在短短五分钟内制造出大型汽车顶板（1.2米长x 1.2米宽x 2.3毫米厚），比传统方法快10倍。该公司从刚度测试、隔音性能和其他实际方面，对汽车生产进行评估。在重要的落重冲击试验中，东丽证实皮芯界面没有分层，冲击吸收性极佳。

东丽公司表示将继续进行研发，以加速这项技术在电动汽车零部件上的应用。汽车电气化将是未来汽车技术发展的趋势之一，因此，减轻部件重量，以延长使用重型电池的车型的续航里程，变得越来越重要。