作為由英國政府的“先進制造供應鏈計劃”支持的“輕量化卓越(簡稱‘LX’)項目”的一部分，謝菲爾德大學先進制造研究中心(簡稱“AMRC”)正與賓利、Sigmatex、Expert Tooling & Automation、Granta Design、克蘭菲爾德大學以及位于英國韋克菲爾德的生產(chǎn)設備專業(yè)公司Rhodes集團展開合作，并在AMRC的復合材料中心正在安裝一臺高壓壓機，以幫助豪華汽車制造商賓利減輕汽車重量以及減少溫室氣體的排放。

 

       現(xiàn)今，復合材料行業(yè)使用簡單的“預成型件”。這些預成型件由樹脂浸漬，然后固化形成復合材料。

 

       為獲得較短的鋪層時間和較快的生產(chǎn)速度，這些預成型件得到了設計，但是，所獲得的部件通常要比必要的結構使用了更多的材料。

 

       為充分利用碳纖維增強塑料(簡稱“CFRP”)帶來的減重優(yōu)勢，有必要重新定義這項工藝策略。

 

       因此，LX項目的目標是，尋求對預成型件材料進行精確、訂制的生產(chǎn)方法，以使部件重量降低達20%。

 

       利用新的復合材料壓機，AMRC將把得到優(yōu)化的復合材料預成型件轉(zhuǎn)變成成品部件。

 

       這臺壓機的安裝地點靠近AMRC在謝菲爾德商業(yè)園的Factory 2050工廠，它于2017年開始生產(chǎn)。

 

       作為LX項目的一部分，AMRC將與Expert Tooling & Automation合作，為這臺壓機開發(fā)一臺自動化的機器人單元。

 

       在對碳纖維編織以及用于制造復合材料預成型件的機器人鋪放技術進行進一步的工業(yè)化研究中，該機器人單元將與壓機一起得到應用。

 

       這將使AMRC能夠收集數(shù)據(jù)，以通過優(yōu)化獲得最恰當?shù)念A成型技術，擴大它們的工業(yè)化應用范圍，并允許項目合作伙伴能夠與汽車行業(yè)以及更廣泛的行業(yè)一起，共享這些基礎數(shù)據(jù)。

 

       提供給AMRC復合材料中心的這臺壓機將在尺寸、能力和監(jiān)控水平等方面處于世界之最，它有6m高、7m寬，這使其能夠采用高壓樹脂傳遞模塑成型(HP-RTM)工藝，同時制造幾個部件。

 

       一旦預成型件被放入模具中，壓機中的模具兩側(cè)就被密封起來，樹脂會在壓力下被壓入型腔。

 

       AMRC的研究人員將能夠?qū)︻A成型件、模具和壓機的模板進行加熱，以加速固化過程，而且壓力與溫度的結合，意味著一個成品部件可能在不到5min的時間內(nèi)就能被生產(chǎn)出來。

 

       高科技的控制將允許研究人員嚴格控制溫度、壓力、樹脂的流動和固化時間，以尋求最佳的組合。