保障行人安全的汽车复合材料阀盖制造方法



保障行人安全的汽车复合材料阀盖制造方法

降低成本、减轻质量、保证产品品质和安全是对所有汽车组件的基本要求。为获得低成本的高质量组件可以通过材料选择、材料成本、生产产量、生产过程来实现。开发了新的低成本和轻质复合阀盖。选择玻璃纤维和黄麻纤维以及聚酯和环氧树脂材料制造阀盖。从原始金属阀盖中获得逆向工程设计，利用聚酯纤维重新设计。将手工制造与真空辅助树脂传递注塑（VARTM）工艺制造的合成聚酯纤维进行对比研究。试验结果表明，基于VARIM工艺制造的合成聚酯纤维阀盖更利于保护行人。

行人安全复合阀盖的制造方法所采用的逆向工程设计有助于复杂表面设计且能节省大量时间。逆向工程使用激光扫描仪测量现有样本，然后根据测量数据构造一个表面或实体模型。由基准测试过程设计开发生成复合材料的复合方法，综合设计、材料和制造工艺等多种因素，以制造高质量和安全的汽车组件。图1为汽车复合材料阀盖整个开发流程。

原材料选择。玻璃纤维具有良好的力学性能且成本相对较低。E级玻璃纤维的密度为2.5～ 2.58g/cm2，相比汽车传统材料中铝和钢的密度低很多，同时其也具有电学性能特点，如介电系数较低（属于良好的电绝缘体材料）、耐磨损性强、高耐蚀性等特点。同时，玻璃纤维材料易被处理和熔解，且与聚酯树脂都有很好的兼容性。

Manuneethi Arasu P et al. Applied Mechanics and Materials Vols. 592- 594，2014.

编译：朱会