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ALCE 2024 | 高性能复合材料开发与工艺分会场

  10月10日,第十七届汽车轻量化大会“高性能复合材料开发与工艺”分会场在扬州国际展览中心召开。会议以“车用高性能复合材料的开发、设计和应用”为主题,旨在促进行业内高性能复合材料的应用,在保证结构、性能的基础上,减轻汽车重量。

  会议现场

  本次会议由北京汽车研究总院材料及轻量化部部长田宇黎主持。由来自吉利汽车中央研究院、长城汽车股份有限公司、大连理工大学、西安交通大学、浙江理工大学、比亚迪汽车工业有限公司、江苏澳盛复合材料科技有限公司、上海交通大学、南通复源新材料科技有限公司、河南工业大学、上汽通用五菱汽车股份有限公司的10位专家、教授在本次会议做了相关报告。

  北京汽车研究总院材料及轻量化部部长田宇黎

  吉利汽车中央研究院轻量化高级技术专家李振兴的报告题目为《吉利复合材料轻量化需求》,在报告中,李振兴依托当前整车轻量化的大背景,强调了轻量化对于车主和车企的重要意义,以及其对产品竞争力的显著提升。他阐述了吉利汽车轻量化的需求,一是新能源带来了整车重量的显著增加,因此迫切需要各种先进的轻量化技术来减轻车辆重量,二是轻量化需要结合属性设计和产品定位,针对不同车型的不同部位进行轻量化设计,三是轻量化是系统性的工程,需要原材料供应商、制造商、主机厂等多方合作。最后,他强调了对更多合作伙伴的迫切期望,希望能与吉利汽车共同致力于推动汽车轻量化,为汽车行业的发展贡献力量。

  吉利汽车中央研究院轻量化高级技术专家李振兴

  长城汽车股份有限公司技术中心李贺以题为《纤维增强复合材料应用趋势与案例》进行了权威性报告,根据《节能与新能源汽车技术路线图2.0》对轻量化系数目标和平均油耗目标提出的具体要求,他总结了汽车轻量化的方法,包括“结构轻量化、材料轻量化、工艺轻量化”这三个维度,在这些方法中,复合材料的应用被认为是实现轻量化的重要途径之一。在报告中,他以长城汽车复合材的应用案例为例,如碳纤维门槛梁、发动机底护板、皮卡货箱(SMC)等,多维度展示了复合材料技术在轻量化方面的应用。他强调复合材料技术将朝着低成本、低碳化、集成化、功能化的方向发展。这将为汽车行业内的专家和从业者提供有关复合材料技术发展趋势和应用案例的重要参考,推动汽车轻量化的进一步发展。

  长城汽车股份有限公司技术中心部长李贺

  大连理工大学教授、工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室主任李刚的报告题目为《新型树脂基复合材料结构的强度理论与评价方法》,在报告中,他介绍了汽车结构轻量化有四种途径:材料轻量化(高强度钢、铝合金、镁合金、复合材料等)、结构优化设计、高强钢热成型加工以及更合理的设计准则。他指出复合材料具有轻质、高强、稳定、耐腐蚀等优点,但也存在着热固性复材面临设备昂贵、工艺复杂、质量不稳定、难以回收等问题,李刚团队提出了一种新型树脂基复合材料,并对其开展了新型复材强度多尺度分析方法、基体与界面强度测试分析、不同载荷下复材强度测试分析、新型复材加筋壁板整体承载性能试验等研究。研究结果表明,这种新型树脂基复合材料树脂交联及纤维树脂界面皆有小分子参与,宏观筋板界面呈现自然连接形式,具有热固性树脂的特点,同时易修复、回收等特点。

  大连理工大学教授李刚

  西安交通大学机械工程学院教授、博导陈帅在《复合材料复杂构件制造新工艺研发》报告中,针对现有纤维增强复合材料在大规模应用方面存在的问题提出了解决方案,并进行了相关案例展示。针对制造成本较高、工艺周期较长、自动化程度较低、成品率不高、生产量不足和产品价格过高等问题,他从工艺装备研发、工艺过程仿真、工艺参数优化三大方面提出了解决方案。

  在工艺装备研发方面,研发了异形曲壳成形、异形夹芯板快速成形、异形管快速成形等新工艺,这些新工艺能够实现快速、低成本、自动化的高精度成形复合材料。在工艺过程仿真方面,建立了新工艺对应的高精度有限元模型、非正交非线性织物材料本构理论,以提高预测精度、降低试错成本、缩短设计周期,并保障应用成功率。通过增加虚拟成形技术积累、实现模式分离且机理明确的织物成形缺陷预测。在工艺参数优化方面,提出了基于非正交系指标的量化评估准则,设计了“改进编码方式”与“自适应提交算法”,实现了成形工艺优化由低精度向高精度跨越,并提高了工艺设计成功率,为后续的优化探索奠定了基础。

  西安交通大学机械工程学院教授陈帅

  浙江理工大学副教授、研究院副院长柯俊在《轻量化高性能织物增强橡胶结构研究进展》报告中,展示了团队在橡胶结构领域、纤维编织领域、织物增强橡胶结构领域的研究成果和测试数据,从实际的产品制造到软件模型的建立,充分打开了参会代表对高性能织物增强橡胶结构应用视野,也看到了高性能织物增强橡胶结构未来更广阔的应用前景。这些研究成果对于轻量化和高性能织物增强橡胶结构的应用具有重要意义。通过优化材料性能、结构设计和制造工艺,可以实现轻量化、高强度和高耐久性的橡胶结构产品,为汽车、航空航天等领域的应用提供了新的可能性。

  浙江理工大学副教授、研究院副院长柯俊

  比亚迪汽车工业有限公司主任技术工程师宋健在报告《碳纤维车身开发关键技术》中,从碳纤维复材的选材、高精度工艺连接和材料卡参数标定方法等角度出发,详细介绍了比亚迪超级碳舱技术的应用背景。通过采用碳纤维复材,可以实现汽车白车身的轻量化,提高车辆的燃油效率和动力性能,同时降低碳排放。这对于实现可持续发展和环境保护具有重要意义。

  比亚迪汽车工业有限公司汽车主任工程师宋健

  江苏澳盛复合材料科技有限公司项目部经理刘智安在报告《碳纤维汽车零部件应用及技术路线介绍》中,首先介绍了碳纤维汽车零部件目前的应用需求和使用案例。他详细介绍了碳纤维增强复合材料(CFRP)在汽车应用中的优势和劣势,最后介绍了澳盛目前热塑技术路线以及与传统热固性工艺对比。通过推动热塑性技术的发展和应用,可以进一步提升碳纤维复合材料在汽车制造中的应用水平,实现更加环保和可持续的汽车零部件生产。

  江苏澳盛复合材料科技有限公司项目部经理刘智安

  南通复源新材料科技有限公司副总经理徐祥合代表上海交通大学副教授、南通复源新材料科技有限公司总经理杨斌以题目为《再生碳纤维的产业化应用》进行了报告。他针对目前市场上回收碳纤维的三大痛点问题:报废率高、处理困难、资源浪费,介绍了三种碳纤维回收技术无氧热解-裂解技术、有热解-流化床热解技术、溶解-超临界液体技术。他详细比较了这三种技术在碳纤维回收方面的参数和效果。他指出,经过对比,裂解技术是目前唯一可行的碳纤维复合材料工业化回收技术。这种碳纤维回收技术的应用具有重要的意义。它可以解决碳纤维复合材料报废后的环境问题,减少资源浪费,并为碳纤维再生利用提供了可行的途径。推动碳纤维复合材料产业的可持续发展,为实现资源循环利用和环境保护做出贡献。

  南通复源新材料科技有限公司副总经理徐祥合

  河南工业大学教授吴海宏在报告《玻璃纤维织物构型对增强透明复合材料性能影响研究》中,展示了透明环氧复合材料目前的应用状况,并从原理上阐述了透明环氧复合材料的设计原则和团队研究成果,吴海宏团队通过实验和分析,得出玻璃纤维展纱织物与具有相近面密度的电子布制备的透明复合材料经过“双85”处理后其透光率下降不大于5%,展示了良好的透光稳定性,这一结果既与玻璃纤维织物构型有关,也与复合材料内部均匀、细小的微观结构有关;透明复合材料有效减小了复合材料界面折射、反射作用,提高了材料的透波性能,为设计高载荷、汽车轻量化微波器件提供了新的材料选择。

  河南工业大学教授吴海宏

  上汽通用五菱汽车股份有限公司的内外饰质量工程师蓝先以线上形式对《复合材料充电口门与车身集成开发案例分析》进行了报告,在报告中,她从目标和措施两方面详细介绍了上汽通用五菱车身轻量化技术路线,并展示了复合材料充电口与车身集成开发的应用案例和验证结果,并表明各项性能验证结果均合格,应用效果非常好。这一成功案例为上汽通用五菱在车身轻量化方面的技术发展提供了有力支持,也为复合材料在汽车制造中的应用提供了成功范例。

  本次会议嘉宾分享的高性能复合材料开发与工艺相关技术报告,对实现汽车轻量化具有重要意义,将会给汽车新材料的应用提供新的解决思路,推动其在汽车制造和其他领域的广泛应用。同时,复合材料在车身轻量化方面的成功案例也为汽车制造企业提供了可行的技术路线和解决方案。

[ 责编:李欣哲 ]
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