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保障行人安全的汽車復合材料閥蓋制造方法

降低成本、減輕質(zhì)量、保證產(chǎn)品品質(zhì)和安全是對所有汽車組件的基本要求。為獲得低成本的高質(zhì)量組件可以通過材料選擇、材料成本、生產(chǎn)產(chǎn)量、生產(chǎn)過程來實現(xiàn)。開發(fā)了新的低成本和輕質(zhì)復合閥蓋。選擇玻璃纖維和黃麻纖維以及聚酯和環(huán)氧樹脂材料制造閥蓋。從原始金屬閥蓋中獲得逆向工程設(shè)計，利用聚酯纖維重新設(shè)計。將手工制造與真空輔助樹脂傳遞注塑（VARTM）工藝制造的合成聚酯纖維進行對比研究。試驗結(jié)果表明，基于VARIM工藝制造的合成聚酯纖維閥蓋更利于保護行人。

行人安全復合閥蓋的制造方法所采用的逆向工程設(shè)計有助于復雜表面設(shè)計且能節(jié)省大量時間。逆向工程使用激光掃描儀測量現(xiàn)有樣本，然后根據(jù)測量數(shù)據(jù)構(gòu)造一個表面或?qū)嶓w模型。由基準測試過程設(shè)計開發(fā)生成復合材料的復合方法，綜合設(shè)計、材料和制造工藝等多種因素，以制造高質(zhì)量和安全的汽車組件。圖1為汽車復合材料閥蓋整個開發(fā)流程。

原材料選擇。玻璃纖維具有良好的力學性能且成本相對較低。E級玻璃纖維的密度為2.5～ 2.58g/cm2，相比汽車傳統(tǒng)材料中鋁和鋼的密度低很多，同時其也具有電學性能特點，如介電系數(shù)較低（屬于良好的電絕緣體材料）、耐磨損性強、高耐蝕性等特點。同時，玻璃纖維材料易被處理和熔解，且與聚酯樹脂都有很好的兼容性。

Manuneethi Arasu P et al. Applied Mechanics and Materials Vols. 592- 594，2014.

編譯：朱會