Ultra-Koolstofvezel met hoge modulus hervormt de prestaties van hoogwaardige- mallen

Taizhou Huangyan JMJT Mould is gespecialiseerd in R&D en productie van mallen voor auto-interieur en exterieur. Geleid door de marktvraag en technologische innovatie houdt het bedrijf zich aan het zakelijke principe van 'Mens-gericht, kwaliteit als levensader' en hanteert het de servicefilosofie van 'Hoge kwaliteit, betrouwbaarheid, pragmatisme en innovatie'.Ultra-koolstofvezel met hoge modulusmet een modulus boven 600 GPa beschikt over ultra-hoge stijfheid en een thermische uitzettingscoëfficiënt van bijna nul. Het is een kernmateriaal geworden voor het upgraden van hoogwaardige spuitgietmatrijzen voor de automobielsector, waardoor micro-vervormingsdefecten van matrijzen, veroorzaakt door hoge- lage temperatuurcycli en massaproductie, effectief worden geëlimineerd, en de productie op grote- schaal van nieuwe energetische precisie-injectie- gegoten onderdelen wordt ondersteund.

 

 

I. Extreem hoge procesbarrières

 

Koolstofvezel met ultra-hoge modulus is veel meer dan een eenvoudige parameterupgrade van gewone koolstofvezel. De grondstofvoorbereiding en matrijsvormingsprocessen zijn volledig onafhankelijk. Door te vertrouwen op de op pek-gebaseerde precursor-grafiettechnologie met ultra-hoge- temperatuur, gecombineerd met verfijnde matrijsvormingsprocessen in de matrijzenindustrie, kan de ultieme stijfheid praktisch worden toegepast, met algemene technische drempels die veel hoger zijn dan die van conventionele mallen van composietmateriaal.

 

In de matrijsvormingsfase is koolstofvezel met ultra-hoge modulus zeer bros en heeft een zwakke buigweerstand, waardoor de uitgebreide vormprocessen voor gewone composietmallen niet toepasbaar zijn. Als antwoord op de eisen van spuitgietmatrijzen voor auto's voor hoge precisie, hoge oppervlakteafwerking en compatibiliteit met geïntegreerd spuitgieten, heeft de industrie exclusieve, verfijnde vormprocedures ontwikkeld.hoge-precieze prepreg-lay-up + uithardingsproces in de autoclaaf verschilt van conventionele vacuüminfusieprocessen. Het kan de lay-uphoeken, de vezeloriëntatie en het harsgehalte nauwkeurig controleren om het knikken van de vezels en holtedefecten tussen de lagen te voorkomen, waardoor ultra-vlakke vormholten worden gegarandeerd en wordt voldaan aan de- hoogglanzende, spoorloze vormvereisten voor injectieonderdelen voor binnen- en buitenauto's. Gezien het extreem lage toelaatbare spanningsbereik van koolstofvezel met ultra-hoge modulus, moeten druk, temperatuur en uithardingssnelheid tijdens het vormingsproces van spuitgietmatrijzen voor auto's strikt worden gecontroleerd om restspanning en micro-vervorming van mallen volledig te elimineren, waardoor kromtrekken tijdens het afkoelen van- spuitgegoten componenten fundamenteel wordt opgelost.CNC ultra-precieze afwerking en niet-destructieve testtechnologieënzijn aangenomen. Ultrasone foutdetectie wordt gebruikt om microscheuren tussen de lagen te inspecteren, waarbij de maatafwijking van schimmelholtes binnen het micrometerbereik wordt gecontroleerd om te voldoen aan de strenge productienormen voor dun- dunwandige en complexe structurele injectieonderdelen van nieuwe energievoertuigen. Om aan de vraag naar geïntegreerd autospuitgieten te voldoen, heeft de industrie dit ook herhaaldondersteunende processen voor composietspuitgieten in één- en twee- stappen, waardoor synchroon spuitgieten van koolstofvezelsubstraten en kunststofonderdelen voor auto's mogelijk wordt, waardoor productieprocedures worden vereenvoudigd en de structurele integratie van componenten wordt verbeterd.

 

Om de ultieme stijfheid, dimensionale stabiliteit en de taaiheid en vermoeidheidsweerstand die nodig zijn voor massaproductie van auto-injectie in evenwicht te brengen, promoot de industrie op grote schaalhybride lay-upprocessen voor koolstofvezel met ultra-hoge modulus. Ultra-koolstofvezel met hoge modulus wordt gradiënt gelegd met conventionele koolstofvezel en glasvezel met hoge-taaiheid. Hierdoor blijven de kernvoordelen van de mal behouden, waaronder weerstand tegen vervorming en lage thermische uitzetting en samentrekking, terwijl de nadelen van zuivere vezels met ultra-hoge modulus, zoals hoge brosheid en gevoeligheid voor scheuren, worden verzacht. Het past zich perfect aan de massaproductieomstandigheden van automatrijzen aan, waarbij veelvuldig openen/sluiten en continue injectiedruk worden toegepast, en is momenteel de kernoplossing voor het massa-productieproces voor hoogwaardige- auto-spuitgietmatrijzen geworden.

 

 

II. Uitgebreide upgrades op het gebied van prestatiedimensies

 

De kernknelpunten op het gebied van precisie in de matrijzenindustrie komen vooral voort uit door kracht-geïnduceerde vervorming, vervorming door thermische uitzetting/samentrekking en langdurige- vermoeiingsvervorming van matrijzen. Met unieke fysische en chemische eigenschappen doorbreekt koolstofvezel met ultra-hoge modulus op fundamentele wijze de prestatietekortkomingen van traditionele metalen mallen en gewone composietmallen, waardoor de prestatienormen voor precisiemallen opnieuw worden ingesteld.

 

Extreme vervormingsweerstand en hoge maatvastheid dienen als de belangrijkste voordelen voor nauwkeurig spuitgieten in de automobielsector. Bij de productie van auto-injectie gaat het om het afwisselen van continue temperatuurschommelingen tussen hoge smelttemperatuur en lage koeltemperatuur. Traditionele stalen mallen en gewone koolstofvezelmallen zijn gevoelig voor thermische vervorming, wat resulteert in kromtrekken, putsporen en buiten-van-tolerantieafmetingen van dun-wandige binnenpanelen, lampbehuizingen, naamplaatjes in auto's en andere componenten. De thermische uitzettingscoëfficiënt van koolstofvezel met ultra-hoge modulus is bijna nul, veel lager dan die van gewone koolstofvezel en metalen mallen. Onder wisselende vormomstandigheden van -20 graden tot 160 graden bij auto-injectie, kan de micro-vervorming van de vormholten binnen 0,01 mm worden gecontroleerd, waardoor de problemen met de vormafwijkingen van dun-wandige en speciaal-gevormde auto-injectieonderdelen volledig worden opgelost. Bovendien zorgt het voor consistente afmetingen van in massa geproduceerde auto-injectiecomponenten en vermindert het de hoeveelheid productafval aanzienlijk.

 

Vermoeiingsweerstand op de lange- termijn en lage slijtageprestaties passen zich aan de massaproductieomstandigheden van auto's aan. Spuitgietmatrijzen voor de automobielindustrie zijn hoogfrequente gereedschappen die onderhevig zijn aan herhaaldelijk openen/sluiten en een continue injectiedruk gedurende een lange levensduur. Traditionele metalen mallen hebben de neiging om na langdurig gebruik last te hebben van plastische vervorming, slijtage van de holtes en krassen op het oppervlak, wat leidt tot verminderde glans en onnauwkeurigheid van de afmetingen van de injectieonderdelen, wat frequente reparaties van de mal en productieonderbrekingen vereist. Mallen van koolstofvezel met ultra-hoge modulus hebben een uitstekende structurele stabiliteit zonder dat de stijfheid wordt verminderd na langdurig-hoogfrequent spuitgieten-. Hun levensduur tegen vermoeiing is twee keer zo lang als die van gewone koolstofvezelmallen en meer dan vier keer zo lang als die van traditionele stalen mallen. Ondertussen blijft de inherente corrosie- en oxidatieweerstand van koolstofvezel behouden, zodat de mallen immuun zijn voor erosie door injectiegrondstofadditieven en vochtige productieomgevingen. De oppervlakteafwerking van vormholten kan lange tijd worden gehandhaafd zonder veelvuldig polijsten en onderhoud, waardoor de stilstand van productielijnen voor auto-injectie effectief wordt verminderd en de massaproductie- en onderhoudskosten aanzienlijk worden verlaagd.

 

Het lichtgewicht ontwerp maakt een efficiënte matrijsproductie en een vermindering van het voertuiggewicht mogelijk.De dichtheid van koolstofvezel met ultra-hoge modulus is ongeveer 1,8 g/cm³. Onder dezelfde stijfheidsomstandigheden is het totale gewicht van spuitgietmatrijzen voor auto's 60% tot 70% lichter dan stalen mallen en 20% tot 30% lichter dan gewone koolstofvezelmatrijzen. Lichtgewicht matrijzen verminderen de openings-/sluitbelasting van spuitgietmachines, het energieverbruik van snijapparatuur en mechanische slijtage, en passen in de geautomatiseerde en snelle massaproductie van de auto-industrie. Bovendien ondersteunen lichtgewicht mallen het geïntegreerde gieten van grote auto-injectieonderdelen, zoals grote achterkleppen van SUV's en geïntegreerde volledige-binnenpanelen van voertuigen, waardoor de splitsingsstructuren van de mal worden verminderd, de algehele gietprecisie en structurele sterkte van auto-injectieonderdelen worden verbeterd en indirect de lichtgewichtverbetering van voertuigen wordt ondersteund.

 

 

III. Nauwkeurige aanpassing aan het spuitgiettraject voor auto's

 

De productie van hoogwaardige- precisie-injectieonderdelen voor auto's, zowel binnen als buiten, is het belangrijkste toepassingsscenario. Voor dun-binnendeurpanelen, geïntegreerde centrale bedieningspanelen, hoog-glanzende lampbehuizingen, speciaal-gevormde decoratieve naamplaatjes voor auto's en andere componenten van nieuwe energievoertuigen, hebben deze producten een dunne wanddikte, complexe gebogen oppervlakken en extreem hoge eisen aan de uiterlijke precisie. Massaproductie met traditionele mallen veroorzaakt gemakkelijk kromtrekken, oppervlaktedefecten en inconsistente afmetingen. Met ultra-lage thermische vervorming, hoge nauwkeurigheid van de holte en uitstekende oppervlakteafwerking, kunnen ultra-spuitgietmatrijzen van koolstofvezel met hoge modulus op stabiele wijze spoorloos spuitgieten van hoogwaardige binnen- en buitenonderdelen realiseren, waardoor een consistent uiterlijk en assemblageprecisie van componenten worden gegarandeerd. Momenteel worden ze op grote schaal toegepast bij de massaproductie van precisie-interieuronderdelen voor hoogwaardige SUV's en nieuwe energie-personenauto's.

 

De vraag naar nieuwe energievoertuigbatterijen en beschermende injectiecomponenten blijft stijgen.Batterijbehuizingen voor auto's, isolerende steunbeugels, injectie-gegoten beschermende onderdelen voor elektrische regelsystemen en andere componenten vereisen strikte maatvastheid, hoge temperatuurbestendigheid en structurele consistentie. Kleine vervorming van de mal zal leiden tot mislukte montage van componenten en verminderde beschermende prestaties. Koolstofvezelmallen met ultra-hoge modulus zijn bestand tegen wisselende hoge- spuitgietomstandigheden en behouden de nauwkeurigheid van de holte gedurende lange- gebruik, waardoor nauwkeurige afmetingen en structurele stabiliteit van batterij-injectieonderdelen worden gegarandeerd, de hoog-precieze massaproductie van kerninjectiecomponenten voor de drie- elektrische systemen van nieuwe energievoertuigen wordt ondersteund, en autofabrikanten worden geholpen de assemblagekwalificatie van batterijen en de algehele voertuigveiligheid te verbeteren.

 

Functionele en nauwkeurige elektronische injectievelden in de automobielsector- krijgen doelgerichte mogelijkheden.Sensorbehuizingen voor auto's, precisie-on- elektronische onderdelen, injectie-gegoten beschermende componenten voor autonome aandrijfmodules en andere micro-componenten zijn uiterst-precieze auto-onderdelen. Minimale vormvervorming kan productafkeuring en functionele uitval veroorzaken. Koolstofvezelspuitgietmatrijzen met ultra-hoge modulus hebben geen resterende thermische spanning en leveren ultieme gietprecisie, waardoor maatafwijkingen en spanningsscheuren van micro-injectieonderdelen effectief worden vermeden, waardoor de opbrengst en de levensduur van hoogwaardige elektronische injectiecomponenten voor de auto- aanzienlijk worden verhoogd en wordt voldaan aan de iteratie-eisen van hoogwaardige- intelligente voertuigonderdelen.

 

Terwijl nieuwe energie- en intelligente voertuigindustrieën zich blijven ontwikkelen in de richting van lichtgewicht, precisie en hoge kwaliteit, zullen de precisie- en kwaliteitseisen voor hoogwaardige auto-injectiecomponenten blijven stijgen. Koolstofvezelmallen met ultra-hoge modulus zullen hoogwaardige circuits blijven doordringen, waaronder nieuwe structurele onderdelen voor voertuiginjectie, hoogwaardige-intelligente interieurafwerking en precisie-on- elektronische componenten aan boord. Ze zullen een belangrijke doorbraak worden voor de auto-spuitgietindustrie om te upgraden naar hoogwaardige- producten, de kwaliteit te verbeteren en de kosten te verlagen, en de onafhankelijke controleerbaarheid en kwaliteitsverbetering van China's binnenlandse- binnenlandse hoogwaardige precisie-auto-injectie-industrie te ondersteunen.