Herstellung von Kohlefaser-Automobilteilen durch C-RTM-Prozess industrialisiert

Am 3. Dezember wurde berichtet, dass die ESI Group (Frankreich), ein globales Unternehmen mit Fokus auf Software und Services für das virtuelle Prototyping, Nissan Motor Co. (Yokohama, Japan) beim Einsatz des Compression Resin Transfer Moulding (C-RTM .) unterstützt ) Produktionsprozess, der die Entwicklung von Autoteilen aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) beschleunigte, einem Material, das für die Automobilbranche oft als zu zeitaufwändig und zu teuer für die Industrialisierung angesehen wird.

„Wir haben CFK schon immer als Material für zukünftige Autogenerationen in Betracht gezogen“, sagt Hideyuki Sakamoto, EVP von Nissan Motor Co. „Aber in der Realität kann CFK nur für begrenzte Modelle verwendet werden und scheint für die Masse eine größere Herausforderung zu sein Marktproduktion. Tatsächlich sind die Kosten hoch und es sind komplexe Konstruktionen erforderlich, um das Material zu formen. Die Herausforderung bestand darin, den Produktionsprozess zu industrialisieren, um Kosten und Entwicklungszeit zu reduzieren.“

Die ESI Group unterstützt Nissans CFK-Herausforderung seit 2015 durch die Weiterentwicklung seines industriellen Produktdesigns und seiner Herstellungsmethoden für verschiedene Fahrzeugmodelle. Die Partnerschaft wurde 2018 mit dem CFK-Massenproduktionsprojekt gestärkt.

Um die Schwierigkeiten bei der Formgebung von CFK-Teilen zu überwinden, fanden die Nissan-Ingenieure mit Hilfe der ESI-Lösung einen neuen Ansatz:den C-RTM-Prozess. Das bestehende Verfahren besteht darin, Kohlefasern in die richtige Form zu bringen und sie in eine Matrize mit einem kleinen Spalt zwischen der oberen Matrize und den Kohlefasern zu setzen. Anschließend wird Harz in die Faser eingespritzt und aushärten gelassen.

Die Ingenieure von Nissan haben Techniken entwickelt, um die Permeabilität des Harzes in Kohlefasern genau zu simulieren und gleichzeitig das Fließverhalten des Harzes in einer Düse mithilfe eines Temperatursensors in der Düse und einer transparenten Düse zu visualisieren. Das Ergebnis der Simulation war ein hochwertiges Bauteil mit einer um 50 % reduzierten Entwicklungszeit und einer um 80 % reduzierten Einzelformung. Die Einbeziehung von virtuellem Prototyping hat das Produktdesign weiter validiert.

„Wir sind stolz auf die Unterstützung, die wir Nissan im Laufe der Jahre und während dieses Projekts entgegengebracht haben“, fügt Cristel de Rouvray, CEO der ESI Group, hinzu. „Der Erfolg von Nissan verkörpert unsere Mission, Industrieunternehmen zu ermöglichen, sich zu Ergebnissen zu verpflichten.“