預浸料增強熱成型鋼共固化制備“hybrid B柱”

（a）hybrid B柱  （b）熱成型鋼毛坯首次成型    （c）預浸料預制體與金屬毛坯匹配

圖1 BMW New 7 series hybrid B柱實物圖

預浸料因其工藝實施靈活，制備方法（熱溶法）質量穩定可靠，可根據產品使用載荷工況，可選擇高強、高彈模、高韌的纖維，耐高低溫、耐光照老化、耐酸堿腐蝕、耐候性等熱塑熱固樹脂，被廣泛應用于航空航天領域。目前，中國航天主承力結構使用是第二代T800量級碳纖維，根據使用溫度不同，樹脂開發出環氧、氰酸酯、雙馬及聚酰亞胺體系等。理論上講，固化后樹脂基復合材料纖維體積含量為60%，力學性能最優，所以通常預浸料纖維體積含量為57%。當然，復合材料制品的力學性能不僅僅由纖維體積含量決定，還由制品固化度、空隙率、纖維貢獻率等多因素決定。

新7系的hybrid B柱采用預浸料增強熱成型鋼工藝，零件供應商是Hexcel Austria (Neumarkt)，樹脂是Hexcel自己開發的HexPly M77環氧體系，固化制度為160℃/1.5min。碳纖維織物由西格里碳素集團（SGL Carbon SE）提供。截止2019年5月份，寶馬持有SGL Carbon SE 18%的股份，這就是為什么寶馬i3、i8及inext系列車型使用的都是西格里的碳纖維織物。同樣，西格里并沒有像Toray開發各種規格的纖維系列產品，只為寶馬“私人訂制”。

碳纖維與熱成型鋼之間存在電勢差，相比之下，金屬更容易失去電子被腐蝕。此外，碳纖維和熱成型鋼在熱漲系數上差一個數量級，經高溫到室溫冷裝配狀態存在較大殘余應力。針對以上問題，結合高強鋼成型工藝特點，寶馬在碳纖維和金屬件之間添加固態環氧膠膜，形成彈性耗散隔離層，巧妙解決兩大難題的同時，利用熱成型余熱完成共固化裝配，提高子總成裝配效率。此工序中的壓機與濕法模壓的壓機沒有區別，但是前預熱設備、后處理設備大不相同。如圖1所示，兩個預制體和預熱后的高強鋼毛坯完成匹配，實現一次壓制完成左右B柱成型。較之前的純金屬B柱結構，預浸料增強熱成型鋼hybrid B柱具有更高的抗沖擊性能，減重2公斤。

 吉林省華陽新材料研發有限公司 孟凡壹 供稿

更多復合材料在汽車領域應用，可前往第七屆全國交通運輸領域復合材料科技會議（NCCT-7）現場了解。

會議日程（擬）

會議形式

1.論文征集：會前征集論文、技術報告、工程應用案例等匯編成冊。優秀論文經專家及編輯評審合格，可直接錄用并發表在《復合材料學報》（EI檢索）。

2.特邀報告：針對復合材料及交通運輸領域企業應用的重點問題，從原材料、設計、工藝、裝備、應用等復合材料全產業鏈及交通運輸領域各個方面邀請報告提出應用單位具體需求。

3.分會場：會議期間，針對航空分會場、航天分會場、軌道交通分會場、海洋與船舶工程分會場、汽車新能源分會場、土木工程（道路與橋梁）分會場等5個領域的重點問題，由中國復合材料學會分支機構牽頭，組織相關行業人員進行探討交流。

4.技術創新獎：評選“2019年度交通運輸領域復合材料技術創新獎”并頒發證書，具體評選辦法將另行通知。

5.展覽展示：會場設置交通運輸領域復合材料行業科研或工程成果宣講展示專區，形式包含海報（科研論文、工程案例、產品宣傳等）、實物產品、模型、多媒體展示專區等，促進成果轉化與應用；展臺大小約為4平方米。所有需要張貼海報、展示產品/模型/樣機的參會代表請提前與會務組聯系提供相關需求。

6.參觀考察：會議期間組織參觀當地交通領域復合材料企業。

報名方式：掃描下方二維碼填寫信息預報名即可享受早鳥優惠價

聯系方式

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    聯系人：陳晶磊 186 0063 6634

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