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專訪丨HRC首席技術官GIACOMO DAL BUSCO:先進復合材料工藝技術研究及進展

   日期:2019-12-31     來源:汽車材料網    評論:0       [ 進入汽車材料社區 ] [ 汽車材料館 ]
核心提示:從近年來汽車行業特點來看,輕量化、低碳化逐漸成為行業發展不容小覷的方向趨勢,無論從傳統汽車的減排還是從新能源汽車的續航增加, 輕量化都是一個有效的手段。為了達到一定程度的設計目標,整車和零部件廠商不僅在汽車的結構上進行優化,同時在材料的選擇上出現多樣化,鋁、鎂、碳纖維等復合材料更是高頻率的出現在我們的視野中,先進的復合材料在汽車結構件上的應用,將會給整個汽車行業帶來一場革命。
   【中國汽車材料網】從近年來汽車行業特點來看,輕量化、低碳化逐漸成為行業發展不容小覷的方向趨勢,無論從傳統汽車的減排還是從新能源汽車的續航增加, 輕量化都是一個有效的手段。為了達到一定程度的設計目標,整車和零部件廠商不僅在汽車的結構上進行優化,同時在材料的選擇上出現多樣化,鋁、鎂、碳纖維復合材料更是高頻率的出現在我們的視野中,先進的復合材料在汽車結構件上的應用,將會給整個汽車行業帶來一場革命。
  
  中國恒瑞有限公司(HRC)致力于多種先進復合材料零部件開發及方案,以先進的工藝技術推動復合材料制品的研發及生產,積極應對汽車行業領域所帶來的挑戰。中國汽車材料網有幸邀請到HRC首席技術官GIACOMO DAL BUSCO,與我們一起談談HRC先進復合材料零部件工藝。
  
  問:隨著輕量化趨勢和低碳經濟在中國的升溫,HRC在推動國內復合材料產業化方面做了哪些布局?
  
  DAL BUSCO:HRC的業務核心是為客戶提供復合材料大批量工業自動化成型解決方案。針對大批量產的碳纖維復合材料預浸料鋪層和成型技術開發,要求復雜,難度很高。為了更好地滿足市場需求,HRC一直積極推動混合成型工藝的應用開發,比如預浸料模壓成型與CF-SMC混合成型方案的設計,金屬-碳纖維共固化方案的驗證等。同時,隨著熱塑性復合材料在大批量,高節拍生產方面的發展趨勢日漸顯著,HRC旗下的ACTC先進復合材料技術中心在熱塑性材料應用領域將進行廣泛的研究和實踐。
  
  問:HRC目前在國內車身復合材料領域的合作情況如何?
  
  DAL BUSCO:HRC在汽車輕量化領域不斷探索與OEM合作的新方向和新模式。我們一直在開發符合不同制造工藝的車身復合材料解決方案,例如熱壓罐(小批量,高復雜度產品),RTM(大批量和有競爭力的價格),PCM預浸料模壓(高質量的表面處理和高度可重復/公差)CF-SMC(結構和表面均采用片狀模塑料)和低密度材料解決方案的玻纖SMC(部件價格較低,表面光潔度高)。
  
  問:您如何看待碳纖維復合材料在汽車輕量化應用上的重要性?
  
  DAL BUSCO:碳纖維的應用能幫助整車企業減輕汽車重量,提升電動汽車的續航能力,為汽車操控性和安全性提供多種支持。這些得益于碳纖維材料輕質的特點和其卓越的強度,碳纖維的強度是鋼的五倍,而剛度則是鋼的兩倍。碳纖維比鋼更堅固,卻比鋼和鋁更輕,對于汽車零部件制造是比較理想的材料。以上只是工程師們在汽車選材方面偏好碳纖維的部分原因。盡管鎂(Mg)可以減少60%以上的部件重量,其使用量目前被限制在平均車輛重量的1%以下。主要原因是鎂的成本和價格不穩定,難以在低溫下形成薄片,成品的延展性低,與其他材料相比,鎂合金在多材料系統中使用時,連接和修復十分困難。因此,目前在汽車中,就提供關鍵且全面的輕量化解決方案上,碳纖維仍占據主導地位。
  
  問:隨著新能源汽車的日益發展,您認為新能源汽車目前在碳纖維材料方面有什么特殊的要求嗎?
  
  DAL BUSCO:隨著汽車保有量的持續增長,新能源汽車正成為國家重要戰略之一,以此來降低汽車工業對石化產品的依賴,減少污染物排放,因而輕型電動汽車近幾年呈現了高速增長的態勢。碳纖維的汽車部件應用不僅可以提高里程,還能提升汽車操控和安全性能。除此之外,我們與VOITH Composites簽署了一項協議, 將在復合材料壓力容器領域進行合作,滿足未來燃料電池汽車的需求。最近,我們完成了兩臺用于SMC成型的大型壓力機的安裝調試,以滿足輕質阻燃SMC電池盒/電池盒的需求和CF-SMC零部件的增長需求。
  
  問:HRC在強化碳纖維模塊設計上做出了哪些努力?
  
  DAL BUSCO:我們設計工程部門團隊可以實現從金屬到復合材料的“材料轉換”,從而將傳統金屬部件設計導向碳纖維零件,并通過開發合適的成型工藝和工裝、檢具和模具,對材料進行本地化驗證和測試,制造出高質量的碳纖維復合材料零部件。
  
  一方面,HRC的設計工程團隊占公司員工總數的1/3,持續為客戶輸出專業的技術服務;另一方面,我們全資收購的全球領先的復合材料工程設計公司Engenuity(英智迪),進一步鞏固和擴展了我們在復合材料設計和分析測試方面的技術能力。我們和Engenuity團隊既可以獨立承接項目,也可以基于項目共同開發,通過雙方優勢互補,我們已經覆蓋了批量生產前完整的工程服務,有足夠的能力去發揮和還原材料的優勢和特性,如安全性,剛度和輕質。
  
  問:目前HRC具備了哪些特別的專業優勢?
  
  DAL BUSCO:HRC配備了多種先進成型工藝和系統設備,我們國際領先的高效自動化量產技術可以在實現工業生產的同時大幅降低成本,從而使諸如汽車工業等領域碳纖維復合材料零部件的應用成為現實。當前,汽車工業的發展面臨環境保護,排放和能耗的問題,而汽車輕量化解決這些問題的有效途徑。汽車輕量化是輕量化設計,輕量化材料,輕量化制造技術的綜合應用實踐。基于對設計,材料和制造技術的集成經驗和優化創新,HRC能夠為行業領先的客戶提供了可靠的解決方案。輕量化項目開發中,新材料起著關鍵的作用。要獲得輕質效果,必須深刻理解所使用的輕質材料的性能,深入研究輕量化材料的廣泛應用,這些都是HRC日常開發工作的重點。
  
  專家信息:
  
  DAL BUSCO先生在先進復合材料及高性能材料產品設計及研發領域有著超過25年的豐富經驗,精通先進復合材料量產工藝,擁有機械工程碩士學歷及多項技術專利,曾在Hexcel, Gurit, Kordsa等公司從事技術開發管理工作。在過去的20多年的工作歷程中,DAL BUSCO先生在技術銷售,設計開發,項目管理等諸多技術管理崗位上成績斐然,曾參與并主導包括保時捷918,法拉利F488,蘭博基尼Aventador, Alfa Romeo 4C, Tesla Model S, Aston Martin DB10等全球多個知名汽車主機廠復合材料汽車部件項目開發,其專業能力深受客戶的認可和信賴。此外,DAL BUSCO先生與復合材料領域的供應商都保持著良好的長期合作往來。
 
 
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