據(jù)外媒報(bào)道，德國(guó)聯(lián)邦教育和科技部(Federal Ministry of Education and Research)為HyBriLight提供了項(xiàng)目資金，由9家公司組成了企業(yè)聯(lián)盟，由其負(fù)責(zé)研發(fā)創(chuàng)新型復(fù)合材料頂梁(roof bow)，驗(yàn)證了激光連接處理在全新輕量化產(chǎn)品中的可行性。值得一提的是，演示產(chǎn)品所涉及的尺寸、機(jī)械要求等所有基礎(chǔ)信息均是以寶馬7系車型的原裝零部件為基礎(chǔ)的。
該頂梁采用了纖維增強(qiáng)塑料條(a fiber-reinforced plastic bar)及兩塊與之相連的鋼板，可利用點(diǎn)焊方式將該部件安裝到車身上。復(fù)合材料與金屬件的連接處并未采用傳統(tǒng)的粘合劑和鉚接方式，而改用了創(chuàng)新型激光結(jié)合方法。因此，金屬連接板需用超快速激光技術(shù)(ultrafast lasers)進(jìn)行預(yù)處理，從而創(chuàng)建海綿狀表面形貌(spongy surface topography)。
在進(jìn)行塑料條模壓成型工藝(compression molding process)時(shí)，也采用了該連接工藝。先將熔融聚合物(molten polymer)壓入到生成的結(jié)構(gòu)件內(nèi)，待其硬化后形成強(qiáng)大而穩(wěn)定的接點(diǎn)(joint)，這主要是利用了兩種材料間的機(jī)械聯(lián)鎖(mechanical interlocking)。基于激光技術(shù)的復(fù)合材料接點(diǎn)可耐受近50 MPa的剪應(yīng)力(shear stress)。該連接工藝需通過特殊的可變溫度熱塑技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)，需對(duì)金屬連接板進(jìn)行預(yù)熱。在工藝操作期間，利用一體式傳感器實(shí)現(xiàn)流程控制。
為節(jié)省成本，用熱塑料PA6 Matrix及長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)件(long glass fiber reinforcement)替代原裝零部件內(nèi)的碳纖維增強(qiáng)熱固性材料(carbon fiber reinforced thermoset material)。為維持該款零部件的硬度及強(qiáng)度，該款頂梁需輔以碳纖維UD膠帶進(jìn)行局部強(qiáng)化，該類模壓成型工藝的生產(chǎn)周期約為75秒。
然后，利用全新的高速掃描系統(tǒng)將演示產(chǎn)品用單模光纖激光器(single mode fiber laser)進(jìn)行修整。此外，還能采用多通切割法在單個(gè)進(jìn)程中完成多材料混合物的切割，實(shí)現(xiàn)熱輸入最小化。該演示部件成功地將全新激光加工工藝整合到流程鏈中。
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