福伊特復(fù)合材料與其合作伙伴開發(fā)了儲(chǔ)氫罐的回收解決方案,以及利用回收材料生產(chǎn)汽車零部件的制造方法。
福伊特復(fù)合材料公司(Voith Composites)在JEC World 2023上展示了一款汽車演示機(jī),表示出該公司在制造新型結(jié)構(gòu)汽車零部件方面所做的努力,這些汽車零部件是由其纏繞工藝成型的氫儲(chǔ)罐的廢料制成的預(yù)浸料所制成。最終,該公司計(jì)劃將儲(chǔ)罐本身回收利用,制成新的組件。
福伊特復(fù)合材料公司(德國(guó)加興)生產(chǎn)汽車零部件,專注于自動(dòng)化和復(fù)合材料工藝。最近,該公司利用其在新興氫經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí),為重型貨物行業(yè)提供了700巴的氫氣罐。與傳統(tǒng)的長(zhǎng)絲纏繞碳纖維增強(qiáng)聚合物(CFRP)儲(chǔ)罐相比,該儲(chǔ)罐采用自動(dòng)纏繞工藝制造,重量更輕,氫氣容量更高。
與此同時(shí),福伊特還關(guān)注可持續(xù)發(fā)展,尤其是在汽車制造商面臨越來(lái)越大的壓力,要求他們?yōu)榱悴考捎没厥蘸涂沙掷m(xù)發(fā)展解決方案的情況下。因此,在過(guò)去的一年里,福伊特一直專注于技術(shù)和合作伙伴關(guān)系,以使其高壓CFRP儲(chǔ)罐在15年的使用壽命結(jié)束時(shí)能夠回收利用,以及利用回收的碳纖維(rCF)制造新汽車零部件。
福伊特及其合作伙伴,包括東麗(日本東京,材料)、特諾沃(德國(guó)Hof,非織造布制造)和德爾塔-普瑞格(意大利圣埃吉dio alla Vibrata,樹脂浸漬),正在研究?jī)煞N不同的回收工藝,一種用于回收制造廢料,另一種用于回收?qǐng)?bào)廢(EOL)部件,如氫氣罐。
在第一道工序中,福伊特氫氣罐纏繞過(guò)程中產(chǎn)生的干碳纖維切割被收集起來(lái),切割成60毫米左右的長(zhǎng)度。這些纖維被定向制成干燥的無(wú)紡布,用樹脂浸漬,并鋪成預(yù)浸料堆,在封閉的模具過(guò)程中壓制成最終用途的部件。
該工藝已被用于制造示范汽車部件。在法國(guó)巴黎舉行的JEC World 2023上,福伊特展示了與一家歐洲汽車制造商合作生產(chǎn)的一種用于加強(qiáng)跑車底盤的結(jié)構(gòu)部件。
在第二種回收方法中,使用酸基溶劑分解工藝從達(dá)到EOL的復(fù)合材料部件中提取碳纖維和樹脂。在這個(gè)過(guò)程中,60-80毫米的碳纖維被提取出來(lái),在一個(gè)單獨(dú)的過(guò)程中,重新定向并重新制造成50毫米寬的單向膠帶,然后用環(huán)氧樹脂浸漬。然后,使用福伊特粗紗應(yīng)用器(VRA)技術(shù),可以將預(yù)浸膠帶剪裁成用于新汽車部件的預(yù)成型件,該技術(shù)是一種自動(dòng)過(guò)程,可以將膠帶切割成預(yù)定長(zhǎng)度并以指定角度放置。
目前,切碎的EOL部件被送入一個(gè)中試規(guī)模的系統(tǒng),得到的纖維長(zhǎng)度相對(duì)較短(最多80毫米)。未來(lái)的目標(biāo)是將該工藝擴(kuò)展到連續(xù)粗紗,例如福伊特的纏繞式高壓氫氣罐中使用的粗紗。另一個(gè)目標(biāo)是將提取的樹脂成分重新制造成新的樹脂。
在過(guò)去的一年里,福伊特報(bào)告說(shuō),這一過(guò)程的工作一直在進(jìn)行中,主要目標(biāo)是確定是否可以用回收的碳纖維制造出功能齊全的部件。這項(xiàng)工作包括確定堆壓的效果,樹脂如何流動(dòng)以及碳纖維的性能,所有這些對(duì)于確定如何微調(diào)變量以及如何使制造過(guò)程適應(yīng)公司的回收概念都很重要。
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