当前位置:首页 >> 新技术、信息化 >>详细内容

德国研制出生物纤维塑料有望代替金属以实现汽车轻量化

来源:  Kunststoffe     时间:  2018-10-15 09:39
轻量化是未来汽车发展的重要方向,因此汽车轻量化材料的研发及应用也成为各国研究机构、汽车制造商及零部件企业关注的重点。利用高稳定性的纤维塑料复合材料替代金属元件是一种重要的轻量化方法。
近日,来自德国Fraunhofer IMWS(弗劳恩霍夫材料与系统微结构研究所)的一组研发团队与其合作伙伴共同开发了长纤维增强塑料复合材料。这种新型长纤维增强塑料复合材料不仅具有轻量化特性,而且还可以利用可再生原料生产。纤维塑料复合材料具有强度高、刚性好、密度低的优点,是轻质结构的理想材料。同时,纤维增强材料还具有良好的阻尼性能,对腐蚀和风化有很强的抵抗能力。
在与德国BYK Chemie GmbH和德国GK Concept GmbH公司的联合研发项目中,Fraunhofer IMWS研发了一种由连续纤维增强生物基复合材料制成的半成品,这种半成品被称为“UD带”,“UD带”包含平行叠加的连续纤维和基于聚乳酸的热塑性基质,通过将纤维嵌入基质中形成长纤维增强薄膜,将多个薄膜层进行叠加和热压形成了高性能板材。在后续应用中,对其进行处理可以使零件的纤维取向适应负载情况。


 
Fraunhofer IMWS这一项目的目标是在塑料和纤维的生产过程中,通过生物替代材料来减少原油基材料的使用,而生物替代材料以可再生材料为原料,从而实现环保的目的。研究人员开发的聚合物混合物70%由生物替代材料构成,该混合物由聚丙烯和聚乳酸组成,聚乳酸可以通过甘蔗和玉米合成。在薄膜浸渍过程中,将非定向排列的再生纤维素纤维与研制的混合物塑料薄膜结合,形成“UD带”,使其压制形成非常稳定的叠层材料。将这种材料应用于汽车内饰件,不但可以减重高达20%,同时可以提高性能,其抗弯强度超过90%的传统生物材料。这种新型材料可以用于制造特定的结构轻量化构件。
Fraunhofer IMWS热塑性塑料纤维复合半成品组的负责人Ivonne Jahn表示:我们将高质量的生物基纤维与作为主料的生物热塑性基质相结合,从而获得具有非常好的弯曲、拉伸等机械性能的材料,这些研发工作对于可持续的轻量化结构应用是非常好的促进。他们与GKC GmbH合作在Fraunhofer的示范工厂中使用混合注塑和压制方法生产了多种的示范元件,例如扶手。
此类技术和材料的发展为这些生物基聚合物复合材料未来在汽车制造业的使用奠定了基础,增强了轻量化结构的发展潜力,在新一代材料应用中,生物基复合材料扮演者不可或缺的角色。
(来源:Kunststoffe)
                                                                             中国模具工业协会国际部编译

由中国模具工业协会组编、武兵书会长主编、18位模具行业专家、教授参与撰稿的《中国战略性新兴产业研究与... 更多
首页 | 协会概况 | 协会工作 | 联系我们
中国模具工业协会主办唯一官方网站
中国北京海淀区首体南路20号国兴家园四号楼505,506室  邮编: 100044
电话:010-88356463  传真:0086-10-88356461
电子邮件:cdmia@cdmia.com.cn
网站:http://www.cdmia.com.cn     http://www.中国模具.mobi
京ICP备17039305号
版权所有中国模具工业协会,未经同意请勿转载