采用巴斯夫全新 Ultracom 復合材料組合的自動化生產工藝

    2013 年K展（杜塞爾多夫國際塑料及橡膠展）上展示件采用全新 Ultracom™ 復合材料產品與服務組合的單向帶增強部件示范產品。該部件脫胎于電動汽車/混合動力汽車結構電池托盤，將單向帶增強部位與注塑成型的肋結構完美結合。示范產品采用面向 Ultratape™的自動化加工工藝制成。

    兩款不同產品充分體現了Ultratape 所帶來的設計自由。種在局部使用了十字形單向帶插入件來增強荷載路徑。第二種則屬于相對較大的增強結構，纖維方向和鋪層順序均由荷載情況決定。每一種設計都結合了全新基于巴斯夫Ultratape的單向帶結構和與之相匹配的包膠成型化合物，它們分別為超耐沖擊聚酰胺 Ultramid® B3ZG7 COM和高剛度的 Ultramid® B3WG12 COM。使用Ultratape讓結構件在質量輕時能滿足對機械性能穩定性的嚴苛要求。該部件在接近大規模制造的條件下采用“Ultralitec”自動化制造工藝生產。工藝由自動化供應商 REHAU AG + Co 和 Neue Materialien Bayreuth GmbH研究所共同開發。

單向帶增強復合材料部件的自動化制造工藝

    在該工藝中，單向帶作為一種單向浸漬纖維復合材料先被從輥筒取下并按照所需順序鋪層。自動化鋪層采用了弗勞恩霍夫化學技術研究所 (ICT) 提供的量產級 RELAY 技術。接著，2D 的單向帶鋪層在適當的壓力下結合（即在一定溫度下壓制），并在終步驟中使用 Ultramid COM 包膠成型制成3D部件。這一過程需要使用Neue Materialien Bayreuth GmbH 熱塑性混合部件工業級自動化生產單元，其核心為2500噸注塑成型設備。

    雖然與采用織造織物層壓板（氈）制造的復合材料部件相比，熱塑性單向帶的加工要求更高，但后者可以針對實際荷載路徑對局部進行增強，因此更具有針對性。此外，多部件單向帶工藝雖然更加復雜，但與織物層壓板工藝相比邊角廢料更少、性能更出色。

Ultracom：巴斯夫進軍復合材料市場

    巴斯夫于2013年中期推出的Ultracom™ 產品及服務組合包括Ultralaminate™ 氈（層壓板）、浸漬單向連續纖維增強Ultratape™（單向帶）、巴斯夫Ultramid® COM 聚酰胺 （PA）包膠成型化合物以及相關設計與制造專業知識，在同一開發平臺上同時提供了半制成熱塑性材料和所需的注塑成型化合物。2013年6月，巴斯夫展示了款基于 Ultracom組合的測試部件。該測試部件由巴斯夫內部研究人員針對新生產單元開發，基于Ultramid包膠成型層壓板，具有20多種獨立功能。