為降低重量從而節(jié)省能源和資源，近年來(lái)，交通運(yùn)輸行業(yè)對(duì)更輕質(zhì)部件的需求急劇增加。采用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料進(jìn)行局部功能化的鋼制混合材料部件，以較輕的重量實(shí)現(xiàn)了高力學(xué)性能。因此，汽車行業(yè)對(duì)低成本規(guī)模化生產(chǎn)工藝的需求正在迅速增加。在“ComMUion”歐盟研究項(xiàng)目中，弗勞恩霍夫生產(chǎn)技術(shù)研究所（簡(jiǎn)稱“IPT”）和弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究所（簡(jiǎn)稱“ILT”）協(xié)同來(lái)自行業(yè)以及學(xué)術(shù)界的14家合作伙伴，為汽車和航空應(yīng)用開(kāi)發(fā)工業(yè)化的生產(chǎn)工藝和解決方案，以實(shí)現(xiàn)鋼和聚合物基復(fù)合材料的混合輕量化設(shè)計(jì)。
新工藝是激光紋理與激光輔助鋪放工藝的結(jié)合。采用激光對(duì)鋼制部件進(jìn)行預(yù)處理，可得到所需的粗糙紋理表面結(jié)構(gòu)。這種紋理結(jié)構(gòu)允許連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料直接與鋼制部件表面相連接，無(wú)須進(jìn)行其他處理或使用粘接劑。
采用鋪放工藝可將能夠承受一定負(fù)荷的熱塑性復(fù)合材料加強(qiáng)件連接到鋼制表面上。采用激光對(duì)熱塑性帶材進(jìn)行加熱，融化的基體樹(shù)脂即可流入激光刻蝕的紋理槽中，樹(shù)脂固化后即可將熱塑性帶材與鋼制表面連接為一體。
適合大批量生產(chǎn)的組合工藝
當(dāng)需要提高部件的布局力學(xué)性能，同時(shí)又不希望增重，組合激光工藝的優(yōu)勢(shì)就顯現(xiàn)出來(lái)了。由于無(wú)須進(jìn)行后固化處理，該工藝特別適合批量生產(chǎn)。此外，精確的局部加熱，減少了連接兩種材料時(shí)發(fā)生的變形和殘余應(yīng)力。由弗勞恩霍夫ILT開(kāi)發(fā)的這種激光紋理工藝，也能以一種可重復(fù)的方式，精確地應(yīng)用于金屬表面需要紋理的位置。
為了驗(yàn)證這項(xiàng)工藝的適應(yīng)性，研發(fā)人員已經(jīng)完成了由高強(qiáng)鋼和單向纖維增強(qiáng)熱塑性帶材制成的首個(gè)示范部件——混合材料的輕質(zhì)門檻板。
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