La fibra di carbonio ad altissimo modulo-rimodella le prestazioni degli stampi-di fascia alta

Taizhou Huangyan JMJT Mould è specializzato nella ricerca e sviluppo e nella produzione di stampi per interni ed esterni automobilistici. Guidata dalla domanda del mercato e dall'innovazione tecnologica, l'azienda aderisce al principio aziendale "Orientato alle persone-, la qualità come linfa vitale" e pratica la filosofia del servizio "Alta qualità, affidabilità, pragmatismo e innovazione".Fibra di carbonio a modulo ultra-altocon un modulo superiore a 600 GPa presenta una rigidità ultra-elevata e un coefficiente di dilatazione termica quasi pari a zero. È diventato un materiale fondamentale per l'aggiornamento degli stampi a iniezione automobilistici di fascia alta-, eliminando efficacemente i difetti di micro-deformazione degli stampi causati da cicli ad alta-bassa temperatura e dalla produzione di massa e supportando la produzione su larga-scala di parti stampate a iniezione di precisione di nuova energia-.

 

 

I.Barriere di processo estremamente elevate

 

La fibra di carbonio ad altissimo modulo- è molto più di un semplice aggiornamento dei parametri rispetto alla normale fibra di carbonio. I processi di preparazione delle materie prime e di formatura degli stampi sono completamente indipendenti. Facendo affidamento sulla tecnologia di grafitizzazione a temperatura ultra-ultra{5}}di un precursore basato sulla pece, combinata con raffinati processi di formatura degli stampi nel settore degli stampi, è possibile applicare praticamente la massima rigidità, con soglie tecniche complessive molto più elevate rispetto agli stampi in materiale composito convenzionali.

 

Nella fase di formatura dello stampo, la fibra di carbonio a modulo ultra-alto è estremamente fragile e presenta una debole resistenza alla flessione, rendendo inapplicabili i processi di formatura estesi per i normali stampi compositi. In risposta ai requisiti degli stampi a iniezione per autoveicoli in termini di alta precisione, elevata finitura superficiale e compatibilità con lo stampaggio a iniezione integrato, l'industria ha sviluppato esclusive procedure di formatura raffinate.Laminazione preimpregnata ad alta-precisione + processo di polimerizzazione in autoclave differisce dai tradizionali processi di infusione sotto vuoto. Può controllare con precisione gli angoli di stratificazione, l'orientamento delle fibre e il contenuto di resina per evitare deformazioni delle fibre e difetti di vuoti tra gli strati, garantendo cavità dello stampo ultra-piatte e soddisfacendo i requisiti di stampaggio senza tracce di elevata-lucentezza per parti a iniezione interne ed esterne di automobili. Dato l'intervallo di deformazione ammissibile estremamente basso della fibra di carbonio a modulo ultra-altissimo, la pressione, la temperatura e la velocità di indurimento devono essere rigorosamente controllate durante tutto il processo di formatura degli stampi a iniezione per autoveicoli per eliminare completamente lo stress residuo e la micro-deformazione degli stampi, risolvendo sostanzialmente la deformazione durante il raffreddamento dei componenti stampati a iniezione-. Nel frattempo,Tecnologie di finitura CNC ultra-precisa e di test non-distruttivisono adottati. Il rilevamento dei difetti a ultrasuoni viene utilizzato per ispezionare le microfessure tra gli strati, controllando l'errore dimensionale delle cavità dello stampo nell'intervallo dei micrometri per soddisfare i rigorosi standard di produzione per parti di iniezione strutturale complessa e a parete sottile di veicoli di nuova energia. Per soddisfare la domanda di stampaggio a iniezione automobilistico integrato, anche l’industria ha ripetutoprocessi di supporto per lo stampaggio a iniezione di compositi in una-fase e in due-fase, consentendo lo stampaggio a iniezione sincrono di substrati in fibra di carbonio e parti in plastica per autoveicoli, semplificando le procedure di produzione e migliorando l'integrazione strutturale dei componenti.

 

Per bilanciare la rigidità massima, la stabilità dimensionale con la tenacità e la resistenza alla fatica richieste per la produzione di massa di iniezione automobilistica, l’industria promuove ampiamenteprocessi di layup ibridi per fibra di carbonio a modulo ultra-alto. La fibra di carbonio a modulo ultra-alto è posata in gradiente con fibra di carbonio convenzionale ad alta-tenacità e fibra di vetro. Ciò mantiene i principali vantaggi dello stampo, tra cui la resistenza alla deformazione e la bassa espansione e contrazione termica, mitigando al tempo stesso gli svantaggi della fibra pura a modulo ultra-alto, come l'elevata fragilità e la suscettibilità alle fessurazioni. Si adatta perfettamente alle condizioni di produzione di massa di stampi automobilistici caratterizzati da aperture/chiusure frequenti e applicazione continua di pressione di iniezione ed è attualmente diventata la soluzione principale del processo di produzione di massa-per stampi a iniezione automobilistici di fascia alta-.

 

 

II. Aggiornamenti completi nelle dimensioni delle prestazioni

 

I principali colli di bottiglia della precisione nel settore degli stampi derivano principalmente dalla deformazione indotta dalla forza-, dalla deformazione da espansione/contrazione termica e dalla deformazione per fatica a lungo-termine degli stampi. Con proprietà fisiche e chimiche uniche, la fibra di carbonio ad altissimo modulo- risolve radicalmente le carenze prestazionali degli stampi metallici tradizionali e degli stampi compositi ordinari, ripristinando gli standard prestazionali per gli stampi di precisione.

 

L'estrema resistenza alla deformazione e l'elevata stabilità dimensionale rappresentano i vantaggi principali per lo stampaggio a iniezione di precisione del settore automobilistico. La produzione di iniezione automobilistica prevede l'alternanza di continue fluttuazioni di temperatura tra elevata temperatura di fusione e bassa temperatura di raffreddamento. Gli stampi tradizionali in acciaio e gli stampi ordinari in fibra di carbonio sono soggetti a deformazione termica, con conseguenti deformazioni, segni di avvallamento e dimensioni fuori-da-tolleranza di pannelli interni a pareti sottili-, alloggiamenti di lampade, targhette automobilistiche e altri componenti. Il coefficiente di dilatazione termica della fibra di carbonio ad altissimo modulo- è vicino allo zero, molto inferiore a quello della fibra di carbonio ordinaria e degli stampi metallici. In condizioni di stampaggio alternate da -20 gradi a 160 gradi nell'iniezione automobilistica, la micro-deformazione delle cavità dello stampo può essere controllata entro 0,01 mm, risolvendo completamente i problemi di deviazione dello stampaggio di parti di iniezione automobilistica con pareti sottili-e forme speciali-. Inoltre, garantisce dimensioni costanti dei componenti di iniezione automobilistica prodotti in serie e riduce notevolmente il tasso di scarto del prodotto.

 

La resistenza alla fatica a lungo termine-e le prestazioni a bassa usura si adattano alle condizioni di produzione di massa delle automobili. Gli stampi a iniezione per il settore automobilistico sono utensili ad alta-frequenza soggetti ad aperture/chiusure ripetute e a pressione di iniezione continua per una lunga durata. Gli stampi metallici tradizionali tendono a subire deformazioni plastiche, usura delle cavità e graffi superficiali dopo un utilizzo a lungo termine-, con conseguente riduzione della lucentezza e imprecisioni dimensionali delle parti iniettate, che richiedono frequenti riparazioni dello stampo e arresti della produzione. Gli stampi in fibra di carbonio a modulo ultra-alto presentano un'eccezionale stabilità strutturale senza attenuazione della rigidità dopo lo stampaggio a iniezione ad alta-frequenza a lungo termine-. La loro durata a fatica è doppia rispetto a quella dei normali stampi in fibra di carbonio e più di quattro volte rispetto a quella dei tradizionali stampi in acciaio. Nel frattempo, la resistenza intrinseca alla corrosione e all'ossidazione della fibra di carbonio viene mantenuta, quindi gli stampi sono immuni all'erosione dovuta agli additivi delle materie prime iniettate e agli ambienti di produzione umidi. La finitura superficiale delle cavità dello stampo può essere mantenuta a lungo senza lucidature e manutenzioni frequenti, riducendo efficacemente i tempi di fermo delle linee di produzione di iniezione automobilistica e riducendo notevolmente i costi operativi e di manutenzione della produzione di massa.

 

Il design leggero consente una produzione efficiente di stampi e una riduzione del peso del veicolo.La densità della fibra di carbonio a modulo ultra-alto è di circa 1,8 g/cm³. Alle stesse condizioni di rigidità, il peso complessivo degli stampi a iniezione per autoveicoli è più leggero del 60%–70% rispetto agli stampi in acciaio e del 20%–30% più leggero rispetto ai normali stampi in fibra di carbonio. Gli stampi leggeri riducono i carichi di apertura/chiusura delle macchine per lo stampaggio a iniezione, il consumo energetico delle apparecchiature di taglio e l'usura meccanica e si adattano alla modalità di produzione di massa automatizzata e ad alta velocità-del settore automobilistico. Inoltre, gli stampi leggeri supportano lo stampaggio integrato di componenti di iniezione automobilistici di grandi dimensioni, come i grandi portelloni posteriori dei SUV e i pannelli interni-integrati dei veicoli, riducendo le strutture di giunzione degli stampi, migliorando la precisione complessiva dello stampaggio e la resistenza strutturale delle parti di iniezione automobilistiche e supportando indirettamente l'aggiornamento della leggerezza dei veicoli.

 

 

III.Adattamento accurato al percorso dello stampaggio a iniezione automobilistico

 

La produzione di-parti di iniezione interne ed esterne di alta precisione per autoveicoli è il suo scenario di applicazione principale. Per i pannelli interni delle porte-con pareti sottili, i pannelli di controllo centrali integrati, gli alloggiamenti delle lampade ad alta-lucidità, le targhette decorative per automobili dalla forma speciale-e altri componenti di veicoli a nuova energia, questi prodotti sono caratterizzati da spessore di parete sottile, superfici curve complesse e requisiti di precisione estetica estremamente elevati. La produzione in serie con stampi tradizionali provoca facilmente deformazioni, difetti superficiali e dimensioni incoerenti. Caratterizzati da deformazione termica ultra-bassa, elevata precisione della cavità ed eccellente finitura superficiale, gli stampi a iniezione in fibra di carbonio a modulo ultra-alto possono realizzare stabilmente stampaggio a iniezione senza tracce di parti interne ed esterne di fascia alta-, garantendo aspetto uniforme e precisione di assemblaggio dei componenti. Al momento, sono stati ampiamente adottati nella produzione di massa di parti interne di precisione per SUV di fascia alta-e veicoli passeggeri a nuova energia.

 

La domanda di batterie per veicoli a nuova energia e di componenti di iniezione protettivi continua ad aumentare.Gli alloggiamenti delle batterie automobilistiche, le staffe di supporto isolanti, le parti protettive stampate a iniezione-per i sistemi di controllo elettrici e altri componenti richiedono una rigorosa stabilità dimensionale, resistenza alle alte temperature e consistenza strutturale. Piccole deformazioni dello stampo porteranno al fallimento dell'assemblaggio dei componenti e al degrado delle prestazioni protettive. Gli stampi in fibra di carbonio a modulo ultra-alto possono resistere a condizioni di stampaggio a iniezione a temperature elevate-alternate e mantenere la precisione della cavità per un funzionamento a lungo-termine, garantendo dimensioni precise e stabilità strutturale delle parti di iniezione delle batterie, supportando la produzione di massa ad alta-precisione di componenti principali di iniezione per i tre-sistemi elettrici dei veicoli a nuova energia e aiutando le case automobilistiche a migliorare il tasso di qualificazione dell'assemblaggio delle batterie e la sicurezza complessiva del veicolo.

 

I settori dell'iniezione elettronica di precisione e funzionale del settore automobilistico di fascia alta- ottengono un potenziamento mirato.Gli alloggiamenti dei sensori automobilistici, i-parti elettronici di bordo di precisione, i componenti protettivi-stampati a iniezione per i moduli di guida autonoma e altri micro-componenti sono parti automobilistiche di alta-precisione. Una deformazione minima dello stampo può causare il rifiuto del prodotto e il guasto funzionale. Gli stampi a iniezione in fibra di carbonio a modulo ultra-alto non presentano stress termico residuo e garantiscono la massima precisione di stampaggio, evitando efficacemente deviazioni dimensionali e fessurazioni da stress delle parti a microiniezione, aumentando notevolmente il tasso di rendimento e la durata di servizio dei componenti di iniezione elettronica automobilistica intelligente di fascia alta-e soddisfacendo le esigenze di iterazione delle parti di veicoli intelligenti di fascia alta-.

 

Mentre i settori delle nuove energie e dei veicoli intelligenti continuano a progredire verso la leggerezza, la precisione e l'alta qualità, i requisiti di precisione e qualità per i componenti di iniezione automobilistica di fascia alta- continueranno ad aumentare. Gli stampi in fibra di carbonio a modulo ultra-alto continueranno a penetrare nei settori ad alto-valore, tra cui parti strutturali per l'iniezione di veicoli a nuova energia, rivestimenti interni intelligenti di fascia alta-e componenti elettronici di bordo-di precisione. Diventeranno una svolta fondamentale per l'industria degli stampi a iniezione automobilistica per passare a prodotti di fascia alta-, migliorare la qualità, ridurre i costi e supportare la controllabilità indipendente e il miglioramento della qualità del settore nazionale cinese dell'iniezione automobilistica di precisione di fascia alta-.