西班牙巴士制造商 Carrocerías Ayats 對原型 GFRP 零件進行了評估,作為向更輕、更高效、更自動化的零件和工藝邁出的初步舉措。
為了滿足不斷變化的歐盟 (EU) 法規以及客戶需求,雙層巴士設計商和制造商Carrocerías Ayats(西班牙阿爾布西斯阿亞茨)旨在戰略性地減輕其車輛某些部件的重量。
Ayats 自 1905 年以來一直從事汽車制造,業務遍及 20 多個國家,在公交車和長途客車行業擁有悠久的創新歷史,并不斷突破其汽車設計的性能界限。
雖然Ayats公司傳統上專注于鋼鋁結構,但最近也開始涉足復合材料結構領域,包括收購位于巴塞羅那的碳纖維復合材料槳網球拍制造商Karbon Design。作為復合材料領域的新手,Ayats尋求技術專家的幫助,將Karbon Design的復合材料技術轉化為實際應用。
該公司自然而然地向樹脂和泡沫分銷商Mel Composites(巴塞羅那)尋求幫助,該公司十多年來一直為 Karbon Design 提供支持,并幫助其開發和擴大高效的球拍內部壓制成型技術。
Mel Composites 的創始人兼首席執行官 Eduardo Galofré 在船舶工程領域擁有多年經驗,并由此進入該行業。該公司不僅提供材料,還提供真空灌注復合材料工藝的技術支持,深受客戶好評。公司的主要業務包括供應用于灌注船舶或體育用品部件的定制形狀泡沫、樹脂、纖維增強材料和耗材。近年來,Mel Composites 開始將其在這些行業的豐富經驗應用于交通運輸乃至航空航天領域的灌注部件。
該項目選定的兩個窗框組件(圖中黑色部分)與其余鋁制框架(圖中藍色部分)連接,并展示了在類似應用中改用復合材料的可行性。來源 | Mel Composites
Mel Composites 和 Ayats 的合作客車應用項目始于對窗框蓋的四個部件——蒸發器排水管、上立柱、下立柱和水平立柱梁——的分析。后兩個部件被選定用于復合材料的開發。
Mel Composites 設計了定制模具,包括鋁模和模具板,并開發了將兩個不同部件組合成單個模具的工藝,以提高生產效率。最初的原型部件采用樹脂灌注工藝生產,包括由 Gavazzi(意大利卡洛爾齊奧科特)生產的玻璃纖維增強材料制成的實心層壓板,并灌注了Sicomin (法國沙托納萊馬蒂格)的 GreenPoxy 33 或 Sirca(意大利圣多諾迪馬桑扎戈)的 HQ800 乙烯基酯樹脂,最后以Evonik (德國埃森)生產的 1.2 毫米厚的 Rohacryl 可回收丙烯酸酯基泡沫芯為芯材,由 Mel Composites 內部切片。
最終,泡沫夾層復合材料窗框蓋據稱比傳統橡膠彈性體輕達80%。Ayats表示,客車的減重有助于提高車輛的整體效率,并在滿足重量要求的同時增加載客量。
隨著 Ayats 將零件從原型轉變為批量生產,該公司預計將采用輕質樹脂傳遞模塑 (RTM) 或壓制成型工藝。
據稱,GFRP和泡沫夾層組件(左圖)比之前的橡膠彈性體版本(右圖部分)重量減輕了80%。來源 | Mel Composites
在整個合作過程中,Mel Composites 提供了技術投入,建議改進零件設計、工具表面質量和制造工作流程,從而引導 Ayats 實現更加自動化、更具成本效益和可擴展的生產流程。
“這個項目證明了其他領域(例如體育用品)成熟的復合材料技術如何能夠應用于汽車行業,以應對汽車行業的獨特挑戰,”Mel Composites 的 Galofré 表示。“我們非常榮幸能與 Carrocerías Ayats 合作開發輕量化、低風險且適用于未來自動化生產的零部件。我們對未來進一步合作以及在其下一代汽車中擴展復合材料集成的潛力感到興奮。”