德國薩克森州貝恩斯多夫的科學家Leichtform GmbH，正在開發(fā)某種用于生產輕質高性能混合夾層復合材料的工藝。他與德國德累斯頓應用科技大學ILK輕工程與聚合物技術研究所的科學家合作致力于此項工藝的研究開發(fā)。此外，該項目由同一研究所的Maik Gude教授指導，主要研究目前生產條件十分苛刻且具有復雜幾何形狀的夾層結構，而且項目的經費由聯(lián)邦經濟和能源部提供，目的在于短時間內完成新工藝開發(fā)，確保制造過程的高效進行，為批量生產做準備。
簡單的過程操控可提高生產率
新型加工工藝的靈感源于封閉模具中發(fā)泡聚氨酯(PU)的膨脹反應，經過膨脹反應后的反應性PU混合物成為滲透半成紡織品。通過此方式，模具靠近輪廓填充。泡沫芯的生產和夾層覆蓋層的最終浸漬在同階段進行。此外，除了純泡沫芯外，這種新型加工工藝還可整合未經層壓的蜂窩紙結構。
在聚氨酯噴涂工藝中生產的具有聚合物芯和半成紡織品(左側，中心)以及集成的非層狀紙蜂窩(中心)的覆蓋層的高性能夾層復合材料，與具有切割尺寸長纖維(右)的覆蓋層的結構的比較。(?TUD / ILK)
截止目前，特別是對于具有復雜形狀的結構材料，只能通過在單獨步驟下制造芯，隨后通過粘合來添加層狀以滿足材料的結構需求。而現(xiàn)在新的工藝方法大大改觀了此種局面，毫無疑問存在優(yōu)勢，因為它可以在同一模具中制造夾層結構的纖維增強覆蓋層和泡沫芯。
根據(jù)相應的泡沫體系，新工藝生產大概在幾分鐘之內完成。如果在工藝過程中將熱塑性薄膜一起整合，則可獲得具有優(yōu)異表面質量的組分，這也是為什么在后續(xù)步驟中無需對該部分進行清漆的原因。此外，插入件也可以通過該工藝來使用泡沫塑料進行嵌件成型，便可直接集成子部件，而無需任何復雜的加工步驟。
整合紡織增強結構和熱塑性薄膜
由工程師OliverWei?enborn領導的Shape項目框架下進行的科學工作，是關于在聚氨酯噴涂與RIM反應注射成型工藝的基礎上建立起來的可以進行連續(xù)生產的工藝?？茖W家團隊正在開發(fā)整合紡織增強結構和熱塑性薄膜，以及適合各種材料的載荷引入元件。
科學家計劃通過綜合機械測試繼續(xù)研究夾層復合材料的性能范圍。根據(jù)相應的載荷去定義覆蓋層數(shù)量、泡沫密度和層的厚度，來獲得對于復雜幾何形狀所必需的定制結構。
