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释放复合材料的潜力,削减成本并提高可持续性

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竞争激烈的汽车市场不断督促制造商制造更轻、更具成本效益和更节能的车辆,而且这些车辆也更环保。汽车制造商可以使用连续纤维增强热塑性复合材料(CFRTP)代替更重的钢材或铝材来实现上述目标。

汽车市场对轻量化材料的需求在不断增长,而复合材料行业正在为此做好准备。亚琛工业大学塑料处理研究所(IKV)科学主任兼亚琛综合轻量化生产中心(AZL)的生产技术总监Kai Fischer博士认为,复合材料要真正突破大规模应用的挑战,必须比钢铁和铝更具成本竞争优势。“我们需要提供兼具成本与轻量化优势的复合材料,而不是要求汽车制造商付出更多成本来获得轻量化。”Fischer博士说。
RWTH亚琛大学塑料处理研究所科学主任兼亚琛综合轻量化生产中心生产技术总监Kai Fischer博士
AZL致力于实现具有成本效益的复合材料轻量化技术,汇集了材料、加工和生产技术方面的专业知识。AZL还与轻量化生产价值链中的研究机构和工业合作伙伴沟通合作,提高复合材料的利用效率,这是降低成本的关键。
降低复合材料成本需要采用多方面的方法

与热固性材料相比,热塑性复合材料更容易加工,因此可以降低成本。并且,通过在注塑工艺过程中集成功能组件,进一步提高了这种材料的成本优势。

生产接近成型形状的板材可以提高材料效率,从而减少废料并根据加工商的需求确保负载优化。材料供应商具有规模经济,可以充分发挥它们在减少废料和优化负载方面的潜力,通过提供定制板材来降低成本。
协作提高性能并降低价格

不同材料提供不同优势,因此整个价值链的整体考虑和协作非常重要。这需要采用多材料设计方法,通过在正确的位置使用正确的材料来支持材料优化,同时达到提升性能、减轻重量和降低成本的目的。

我的愿景是,有一天,我们将到处可以看到复合材料,它们处于集成化的综合材料体系中,带来更优异的功能和更有竞争力的成本。

Kai Fischer博士

亚琛工业大学塑料处理研究所科学主任兼亚琛综合轻量化生产中心生产技术总监

将可持续性融入生产过程

在其使用寿命结束时,热塑性复合材料可以切碎生成短切纤维复合材料用于注塑成型工艺。除了在注塑工艺中重新使用以外,还有先进的解决方案,例如具有成本效益的纤维提取。无论采用哪种方式,这意味着一种产品使用寿命的结束可能是另一种产品生命的开始。
将复合材料带入主流应用需要紧密的团队合作

与其他所有行业一样,复合材料行业的技术发展异常迅猛,即使是大公司也无法单独开发每项技术:“创新的最大潜力在于整个价值链共同努力,提出颠覆性的解决方案。因此,我们投入到IKV和AZL这样的创新平台,通过降低成本和集成其他材料使复合材料成为主流选择。”科思创复合材料市场开发经理Arne Boettcher说。

关键优势

  • 与钢铁和铝相比,具有极高的成本竞争力 
  • 与金属一样坚固,同时非常轻巧 
  • 在轻量化车辆组件中使用可降低能耗 
  • 与热固性材料相比更易于加工 
  • 材料可轻松回收,具有优异的环保特性 

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