愛伊米

利用微波和鐳射焊接獲得適用於交通運輸行業的可回收熱塑性複合材料

於2017年10月啟動,並於2021年9月結束的歐洲RECOTRANS專案已經證明,在樹脂傳遞模塑成型(RTM)和拉擠成型工藝中,可以利用微波來最佳化複合材料的固化過程,以降低能耗並縮短生產時間,同時還有助於生產出更優質的產品。該專案還證明了可以利用鐳射技術來實現複合材料與金屬的可靠連線,從而可以取消導致結構重量增加的鉚接接頭。

透過對微波和鐳射焊接技術的結合,RECOTRANS專案開發出了新的熱塑性複合材料,並用其製成了新的部件,由此還研究了這種熱塑性複合材料的可回收性。

利用微波和鐳射焊接獲得適用於交通運輸行業的可回收熱塑性複合材料

利用微波和鐳射焊接獲得適用於交通運輸行業的可回收熱塑性複合材料

將非傳統的製造技術如微波輻射和鐳射焊接整合到當前的樹脂傳遞模塑成型(RTM)和拉擠成型生產線上,RECOTRANS專案以高產率獲得了適用於交通運輸行業的低成本、可回收的多材料體系的複合材料。與目前使用的複合材料相比,這種多材料體系的複合材料憑藉2m/min的拉擠速度和2min的RTM迴圈節拍(聚合時間縮短了50%)而降低了成本和能耗。

透過製造3個真實大小的示範樣品,RECOTRANS專案驗證了上述結果,具體包括:

在RTM工藝中,透過整合微波技術而獲得了由玻璃纖維和熱塑性丙烯酸樹脂製成的一種熱塑性複合材料,同時,利用鐳射焊接實現了複合材料與金屬的連線,這樣,就生產出用於貨車駕駛艙後懸架系統的樣品部件。

在c-RTM 工藝中,透過整合微波技術而獲得了由碳纖維增強材料和熱塑性丙烯酸樹脂製成的一種熱塑性複合材料,由此而生產出汽車門板。

利用微波和鐳射焊接獲得適用於交通運輸行業的可回收熱塑性複合材料

在c-RTM 工藝中,透過整合微波技術而獲得了由碳纖維增強材料和熱塑性丙烯酸樹脂製成的一種熱塑性複合材料,由此而生產出汽車門板

在拉擠工藝中,透過整合微波技術而獲得了由玻璃纖維增強材料和熱塑性丙烯酸樹脂製成的一種複合材料,由此而生產出一種用於軌道交通行業的內飾面板,複合材料與金屬之間的連線透過鐳射焊接來實現。

此外,該專案還採用50%的回收材料製成一個車門把手示範件,以此驗證了其透過微波和鐳射焊接技術開發的新的熱塑性複合材料的可回收性。

RECOTRANS專案獲得了來自歐盟H2020 計劃框架的資助。13家來自7個國家的合作伙伴參與了該專案。該專案的開發成果還可應用於其他行業。