可降低CFRP零組件成本,且與鋼材同等物性條件下輕量化20%之新技術

 

刊登日期:2021/3/18
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日本TORAY公司開發了一項利用碳纖維的單向強化膠帶(Unidirectional Tapes),在射出成型鑄模內塑形、熔接一體化的複合式射出成型技術。新技術使用了TORAY獨家配方的單向強化膠帶與射出成型用樹脂粒料,不須對單向強化膠帶進行預備塑形(Preform),就能直接在同一製程過程中塑形、熔接,因此與一般複合式成型方法相比,約可減少70 %的成本。依應用條件的差異,與鋼材零組件同等程度物性、成本的物件大約可以輕量化20 %,因此可望普遍適用於汽車等交通移動工具的零組件或一般產業等各類用途。TORAY目前也與顧客展開共同開發,並預計在2年內展開量產。

TORAY開發的「Direct Tape Insert Injection」成型技術,透過在必要的位置適切地配置單向強化膠帶,因此能夠同時達到剛性、強度與高生產性的兩立。且此項不需預先成型就能在3次元形狀上將單向強化膠帶埋入射出(Insert Molding)的技術是世界首例。只需要在射出成型品的兩側各貼合一片單向強化膠帶,就能提高數倍的強度、彈性率。

「Direct Tape Insert Injection」成型技術係在短時間內將無空隙的高性能單向強化膠帶與射出成形用樹脂予以緊密混合,成功地減少了製程工序。透過將捲狀單向強化膠帶連續插入於鑄型內後,鎖緊鑄型後裁切的方式,促使生產性急遽地提升。

今後TORAY將結合材料、構造設計、CAE解析技術、成形支援等各項技術,展開「Direct Tape Insert Injection」成型技術提案,預期可應用於電子機器筐体、電動工具、電動車電池的外殼,或是汽車的保險桿橫樑、頂部框架等用途上,透過提高衝突安全性、低重心化,將可望帶來輕量化以外之提高行駛安全性等機能性。


資料來源: 化學工業日報/材料世界網編譯
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