Умные решения для соединения углепластика и металла

02.03.2019 - Статьи

Ugleplastik-carbonКонструкция легких транспортных средств требует от производителей сочетания функциональных металлических компонентов с легкими высокопрочными углепластиками. Исследователи Fraunhofer разработали множество решений для объединения таких разнородных материалов — и будут демонстрировать свои технологии в этом году на Ганноверской выставке Messe 1-5 апреля 2019 года с использованием демонстратора электронного скутера (зал 17, стенд C24).

Будь то автобусы, автомобили, мотороллеры или велосипеды, кажется, что электромобильность обеспечит будущее. Однако одно из самых больших препятствий на данный момент заключается в том, как увеличить дальность транспортного средства — задача, которая будет зависеть от того, как сделать автомобили максимально легкими. Чем легче автомобиль или транспортер, тем дольше длится накопление энергии. В этой области углепластик, или сокращенно CFRP, является материалом выбора — прочным, как сталь, и в то же время примерно в восемь раз легче. Общая практика заключается в изготовлении отдельных компонентов, например, рамы автомобиля, с использованием углепластика, а затем присоединении их к несущим функциональные металлические компоненты с помощью винтов или клеев. Другими словами, компоненты, которые соединяют длинные пространства и переносят нагрузки, могут быть изготовлены с использованием углепластика, в то время как металл зарезервирован, например, для функциональных компонентов и точек крепления для рулевого механизма.

Экономия веса до 50 процентов

Теперь исследователи из исследовательского института Fraunhofer по литью, композитам и технологии обработки IGCV в Технологическом центре в Аугсбурге придумали множество новых инновационных технологий для соединения компонентов, отлитых обычным способом, с компонентами из углепластика. Если взглянуть за пределы устоявшейся технологии литейного производства, существует большой потенциал в современных технологиях производства, таких как аддитивное производство и 3-D печать. «Мы объединили различные новые методы соединения в демонстраторе электрических скутеров. Цель состоит в том, чтобы сократить количество механических точек крепления и максимально упростить процесс соединения», — объясняет доктор Инж. Даниэль Гюнтер, который возглавляет проект в Fraunhofer IGCV. «Существует большой потенциал в сочетании металлических компонентов и углепластика, с потенциальной экономией до 50 процентов в зависимости от детали».

Техника зажима для соединения задних колес

Опора заднего колеса электрического самоката содержит множество деталей, которые являются неотъемлемой частью его функционирования, и по этой причине он сделан из металла. Чтобы сделать его как можно более легким, исследовательская группа изготовила деталь из высокопрочной стали, оптимизировав топологию так, чтобы материал ограничивался только теми местами, которые необходимы для обеспечения функционирования.

Для изготовления детали исследователи использовали технологию аддитивного производства, в которой лазерный луч используется для формирования компонентов из металлического порошка. Опора заднего колеса соединяется с подножкой углепластика с помощью винтовой системы, что облегчает ее монтаж и демонтаж для технического обслуживания.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *