德國：研發(fā)利用復(fù)合材料定制車輪新型制造工藝

德國：研發(fā)利用復(fù)合材料定制車輪新型制造工藝自行車、汽車以及工業(yè)中都會(huì)出現(xiàn)輻條輪（spokewheel）。在運(yùn)動(dòng)行業(yè)，由輕量化碳纖維增強(qiáng)塑料制成的輻條輪被廣泛采用。直到現(xiàn)在為止，碳纖維增強(qiáng)塑料輻條輪的生產(chǎn)成本都很高，因而其采用受到限制。不過，據(jù)外媒報(bào)道，德國凱撒斯勞滕工業(yè)大學(xué)（TechnischeUniversit?tKaiserslautern）的研究人員研發(fā)了一種方法，可以根據(jù)客戶需求，定制化生產(chǎn)輻條輪。目前，該團(tuán)隊(duì)與新成立的初創(chuàng)公司EvolimeGmbH合作，將其創(chuàng)新技術(shù)引入市場(chǎng)。生產(chǎn)由纖維增強(qiáng)型塑料（FRP）制成的輻條輪需要花費(fèi)大量時(shí)間。長期從事復(fù)合材料研究的MarcelBücker博士表示：“該工藝涉及許多工作步驟，而且很多工作只能手工完成。此外，還需要用到很多昂貴的材料，因?yàn)闀?huì)產(chǎn)生大量的廢料?！辈贿^，由Bücker以及凱撒斯勞滕工業(yè)大學(xué)復(fù)合材料研究所的同事ThomasRobbert博士、ValentinH?rtd?rfer和FrankBelyea研發(fā)的方法非常不同。商業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)家Robbert解釋道：“與傳統(tǒng)方法相比，我們的三步法工藝可以更高效地生產(chǎn)出車輪。此外，該方法不會(huì)產(chǎn)生廢料，因此還能夠很好地平衡環(huán)境。”Bücker解釋表示：“基本而言，該工藝稱為濕式卷繞工藝（wetwinding），能夠自動(dòng)將纖維纏繞到小型成型零部件上，同時(shí)形成車輪結(jié)構(gòu)?！惫こ處焸兪紫壤靡粋€(gè)3D打印機(jī)生產(chǎn)可生物降解的塑料模具，確切的形式則由計(jì)算機(jī)程序決定。然后，利用該模具生產(chǎn)車輪，并被纖維帶包裹在一個(gè)旋轉(zhuǎn)的工具板上。Bücker表示：“旋轉(zhuǎn)會(huì)一直持續(xù)，直到實(shí)現(xiàn)輻條輪所需的厚度。然后，由FRP制成的軟條會(huì)形成輻條。最后一步，另一條纖維帶軟條會(huì)纏繞著輻條，形成一個(gè)完整的車輪。當(dāng)塑料變硬后，模制部分會(huì)被移除，輻條輪就可以投入使用了?！痹摲椒ǖ奶厥庵幵谟?，可以根據(jù)客戶的要求，例如，車輪的大小或輻條的數(shù)量，來進(jìn)行調(diào)整。在很多情況下，可以利用專門開發(fā)的軟件“按下按鈕”就可完成，從而讓客戶可以快速地實(shí)現(xiàn)單獨(dú)的解決方案。高端數(shù)字化集成能夠讓該初創(chuàng)公司縮短交付時(shí)間，快速交付各種組件。上述優(yōu)勢(shì)也為新行業(yè)和新應(yīng)用打開了大門，可以將低重量與高性能結(jié)合，例如制造工廠的高性能砂輪或者風(fēng)力傳動(dòng)裝置。此外，該技術(shù)還可以用于定制自行車