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专访丨HRC首席技术官GIACOMO DAL BUSCO:先进复合材料工艺技术研究及进展

   日期:2020-01-04     来源:汽车材料网    浏览:5441    评论:0    
核心提示:  从近年来汽车行业特点来看,轻量化、低碳化逐渐成为行业发展不容小觑的方向趋势,无论从传统汽车的减排还是从新能源汽车的续
    从近年来汽车行业特点来看,轻量化、低碳化逐渐成为行业发展不容小觑的方向趋势,无论从传统汽车的减排还是从新能源汽车的续航增加, 轻量化都是一个有效的手段。为了达到一定程度的设计目标,整车和零部件厂商不仅在汽车的结构上进行优化,同时在材料的选择上出现多样化,铝、镁、碳纤维等复合材料更是高频率的出现在我们的视野中,先进的复合材料在汽车结构件上的应用,将会给整个汽车行业带来一场革命。

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  中国恒瑞有限公司(HRC)致力于多种先进复合材料零部件开发及方案,以先进的工艺技术推动复合材料制品的研发及生产,积极应对汽车行业领域所带来的挑战。中国汽车材料网有幸邀请到HRC首席技术官GIACOMO DAL BUSCO,与我们一起谈谈HRC先进复合材料零部件工艺。
 
  问:随着轻量化趋势和低碳经济在中国的升温,HRC在推动国内复合材料产业化方面做了哪些布局?
 
  DAL BUSCO:HRC的业务核心是为客户提供复合材料大批量工业自动化成型解决方案。针对大批量产的碳纤维复合材料预浸料铺层和成型技术开发,要求复杂,难度很高。为了更好地满足市场需求,HRC一直积极推动混合成型工艺的应用开发,比如预浸料模压成型与CF-SMC混合成型方案的设计,金属-碳纤维共固化方案的验证等。同时,随着热塑性复合材料在大批量,高节拍生产方面的发展趋势日渐显著,HRC旗下的ACTC先进复合材料技术中心在热塑性材料应用领域将进行广泛的研究和实践。
 
  问:HRC目前在国内车身复合材料领域的合作情况如何?
 
  DAL BUSCO:HRC在汽车轻量化领域不断探索与OEM合作的新方向和新模式。我们一直在开发符合不同制造工艺的车身复合材料解决方案,例如热压罐(小批量,高复杂度产品),RTM(大批量和有竞争力的价格),PCM预浸料模压(高质量的表面处理和高度可重复/公差)CF-SMC(结构和表面均采用片状模塑料)和低密度材料解决方案的玻纤SMC(部件价格较低,表面光洁度高)。
 
  问:您如何看待碳纤维复合材料在汽车轻量化应用上的重要性?
 
  DAL BUSCO:碳纤维的应用能帮助整车企业减轻汽车重量,提升电动汽车的续航能力,为汽车操控性和安全性提供多种支持。这些得益于碳纤维材料轻质的特点和其卓越的强度,碳纤维的强度是钢的五倍,而刚度则是钢的两倍。碳纤维比钢更坚固,却比钢和铝更轻,对于汽车零部件制造是比较理想的材料。以上只是工程师们在汽车选材方面偏好碳纤维的部分原因。尽管镁(Mg)可以减少60%以上的部件重量,其使用量目前被限制在平均车辆重量的1%以下。主要原因是镁的成本和价格不稳定,难以在低温下形成薄片,成品的延展性低,与其他材料相比,镁合金在多材料系统中使用时,连接和修复十分困难。因此,目前在汽车中,就提供关键且全面的轻量化解决方案上,碳纤维仍占据主导地位。

  问:随着新能源汽车的日益发展,您认为新能源汽车目前在碳纤维材料方面有什么特殊的要求吗?
 
  DAL BUSCO:随着汽车保有量的持续增长,新能源汽车正成为国家重要战略之一,以此来降低汽车工业对石化产品的依赖,减少污染物排放,因而轻型电动汽车近几年呈现了高速增长的态势。碳纤维的汽车部件应用不仅可以提高里程,还能提升汽车操控和安全性能。除此之外,我们与VOITH Composites签署了一项协议, 将在复合材料压力容器领域进行合作,满足未来燃料电池汽车的需求。最近,我们完成了两台用于SMC成型的大型压力机的安装调试,以满足轻质阻燃SMC电池盒/电池盒的需求和CF-SMC零部件的增长需求。
 
  问:HRC在强化碳纤维模块设计上做出了哪些努力?
 
  DAL BUSCO:我们设计工程部门团队可以实现从金属到复合材料的“材料转换”,从而将传统金属部件设计导向碳纤维零件,并通过开发合适的成型工艺和工装、检具和模具,对材料进行本地化验证和测试,制造出高质量的碳纤维复合材料零部件。
 
  一方面,HRC的设计工程团队占公司员工总数的1/3,持续为客户输出专业的技术服务;另一方面,我们全资收购的全球领先的复合材料工程设计公司Engenuity(英智迪),进一步巩固和扩展了我们在复合材料设计和分析测试方面的技术能力。我们和Engenuity团队既可以独立承接项目,也可以基于项目共同开发,通过双方优势互补,我们已经覆盖了批量生产前完整的工程服务,有足够的能力去发挥和还原材料的优势和特性,如安全性,刚度和轻质。
 
  问:目前HRC具备了哪些特别的专业优势?
 
  DAL BUSCO:HRC配备了多种先进成型工艺和系统设备,我们国际领先的高效自动化量产技术可以在实现工业生产的同时大幅降低成本,从而使诸如汽车工业等领域碳纤维复合材料零部件的应用成为现实。当前,汽车工业的发展面临环境保护,排放和能耗的问题,而汽车轻量化解决这些问题的有效途径。汽车轻量化是轻量化设计,轻量化材料,轻量化制造技术的综合应用实践。基于对设计,材料和制造技术的集成经验和优化创新,HRC能够为行业领先的客户提供了可靠的解决方案。轻量化项目开发中,新材料起着关键的作用。要获得轻质效果,必须深刻理解所使用的轻质材料的性能,深入研究轻量化材料的广泛应用,这些都是HRC日常开发工作的重点。
 
  专家信息:


 
  DAL BUSCO先生在先进复合材料及高性能材料产品设计及研发领域有着超过25年的丰富经验,精通先进复合材料量产工艺,拥有机械工程硕士学历及多项技术专利,曾在Hexcel, Gurit, Kordsa等公司从事技术开发管理工作。在过去的20多年的工作历程中,DAL BUSCO先生在技术销售,设计开发,项目管理等诸多技术管理岗位上成绩斐然,曾参与并主导包括保时捷918,法拉利F488,兰博基尼Aventador, Alfa Romeo 4C, Tesla Model S, Aston Martin DB10等全球多个知名汽车主机厂复合材料汽车部件项目开发,其专业能力深受客户的认可和信赖。此外,DAL BUSCO先生与复合材料领域的供应商都保持着良好的长期合作往来
 
 
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