海外新研發:英國聯合企業聯盟為電動汽車開發低成本復合材料輪轂

英國聯合企業合作伙伴的ACRIM II項目旨在為電動汽車應用開發一種低成本輕量化全復合輪轂。
 
在成功完成計劃的第二階段之后,ACRIM-Wheel的開發工作進入了下一階段。據了解,ACRIM-Wheel是一種在商業上可行、低成本、輕量化、適合小眾市場和電動汽車應用的全復合材料車輪。第二階段涉及概念的開發和驗證,證實了該設計方案的可行性,即與現有的市場產品相比,可以大幅降低成本。該聯盟的目標是到2020年底生產50個車輪。
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英國聯合企業聯盟包括Carbon ThreeSixty(英國希普納姆),Far-UK(英國諾丁漢),Composite Integration(英國康沃爾),CNC Robotics(英國利物浦)和Bitrez Ltd.(英國Standish)。
 
進一步的發展包括三套完整的車輛,以及兩套即將進行資格測試的包覆成型RTM(樹脂傳遞技術)車輪。該車輪還將在MOTIV上進行測試,MOTIV是一款采用模型設計公司Gordon Murray Design的iStream SuPErlight技術的多功能自動駕駛汽車,該技術可實現以汽車輕量化為目標的汽車生產。
 
根據合作伙伴的說法,正在進行的工作將使小批量汽車制造商能夠更廣泛地使用關鍵輕量化技術。產品開發協會先前取得了許多關鍵發現,其中一個突出的特點是,ACRIM的模塊化概念在輕質全復合輪轂的樣式和配置方面提供了參考。這使它有望將例如15英寸車輪的重量減少50%,這在改裝為汽油或柴油燃料的車輛時可以節省5%的燃料或減少5%的二氧化碳。
 
MOTIV自動駕駛汽車平臺
 
據說,ACRIM模塊化概念已應用到該項目中,從而使車輪的創建范圍從“傳統的”兩件式帶螺栓連接的金屬中心(帶有復合槍管)(成熟,低風險的結構)到包覆成型的全復合車輪。
 
該聯合企業認為,將SMC超模壓成型中心展示到連續的纖維RTM桶中,可以早期顯示出高產量的能力和較短的制造路徑。據說ACRIM模塊化平臺還為OEM提供了一種分層方法,可根據需求來指定輕量化車輪。
 
該聯合企業旨在通過多鏈方法降低制造成本和縮短周期時間。途徑包括使用模內脫模劑處理三組分環氧樹脂系統、活塞泵技術、通過加強控制和監控注射前樹脂的預處理(計量、混合、預熱和脫氣)和模具壓力閉環控制系統來提高產量,從而提供可重復的高質量層壓。
 
擴大生產規模的項目還旨在證明機器人加工對于傳統加工工具的二次加工具有足夠的精度和可重復性,包括對復合零件的修整和鉆孔。聯合企業稱,這可以提供快速、靈活的操作,從而減少熟練工人的工作量。
 
聯合企業表示,該產品也在不斷發展。例如,聯合企業通過分析可制造性(尤其是CFD物料流)來優化零件設計,以小化重量和成本。它還計劃檢測高可靠性結構部件的新型包覆成型工藝的堅固性。
 
“上個用于電動和小眾市場的全復合材料輪轂已經向前邁出了重要的一步,我們可以自信地說,它具有節省市場上任何產品大量成本的能力。它也可以批量生產,并為OEM提供定制服務。這是車輪設計和制造領域的一次真正的飛躍,”席項目合作伙伴Carbon ThreeSixty的常務董事Edward Allnutt表明。
 
如今,電動汽車和“邊緣(特制或特殊用途的)”汽車生產商以及OEM正在研究輕型碳纖維輪轂,以進一步減少燃油消耗、排放,從而擴大車輛續航里程并增加有效載荷。