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【第十届全球汽车产业峰会】中国恒瑞CTO Giacomo Dal Busco:汽车行业的复合材料解决方案

盖世汽车综合 2018-05-04 10:41:18
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4月26日,2018第十届全球汽车产业峰会在北京举办,本次论坛以“创新技术引领产业未来”为主题,会议期间,中国恒瑞有限公司CTO Giacomo Dal Busco先生发表了精彩演讲,演讲内容如下:

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中国恒瑞有限公司CTO  Giacomo Dal Busco

大家好!

我是一名意大利工程师,在复合材料行业拥有26年的工作经验,我的工作经历首先是从赛车跑车开始,后来又进入到量产为很多的客户服务过,包括意大利法拉利、兰博基尼,还有德国的保时捷,这些都是非常高性能的车。

今天大家介绍下中国恒瑞有限公司(HRC),这是一个非常有活力的,有专业设计能力,能够提供复合材料制品整体解决方案的科技型企业。这张页面里面给大家展示的是我们的工厂,技术中心,及位于江苏的一个研发中心。

我们公司的业务范围主要包括汽车,航天航空、工业机械等有轻量化需求,有材料替代需求的行业服务,我们有多种工艺路径,为客户提供定制化服务。在接下来的几页PPT里将具体向大家介绍。

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我们是一个创新的国际化公司,大家可以看到我们常熟的工厂,在上海、德国奥格斯堡、西班牙巴塞罗那也有我们的办公室,来支持我们在欧洲及国内设计研发工作。

为了能够成为具有竞争力的复合材料解决方案公司,我们花了巨大的精力来打造国内首个也是亚洲最大的面向汽车轻量化的先进复合材料技术中心-ACTC,ACTC即Advanced Composite Technology Center,占地面积8,000,一期设备投资为1500万欧元。这是我们的ACTC的效果图,这样一个配有专业设备和技术人员的技术中心是主机厂迫切需要的,它提供的是专业化,定制化,集成化,模块化的复合材料解决方案。ACTC有两大平台,材料解决方案平台,提供自主材料研发的服务,另一方面,项目合作平台,主要目的是在材料应用方面培养国内人才,引导主机厂的轻量化开发。我们提供的是配套解决方案,落实到具体产品的应用。

接下来,我来讲一下模具的制造过程。对于我们的产品,模具开发是一个必须的过程,自动化的系统,能够完成非常复杂的设计,像法拉利,或者是兰博基尼,它们能够有这么漂亮的造型、这么精致的设计,其实很大程度上依靠了制模的工艺。你知道如果是简单合金的话,这种复杂的造型是做不出来的如果是中等产量的话,我们还有一些预处理材料,还有不同的加工工艺,都有助于帮助我们的客户综合考量投入的成本及期望得到的收益。

同时, ACTC提供多种不同的解决方案,能够帮助客户完成独特的产品。你可以看到这是ACTC技术的总览,从快速多孔注入压缩成型RMCP,还有我们的高温高压的压缩的HP Compression RTM。如果我们的工厂开发了一个复合材料的部件,实际上的过程包括材料选择,模拟分析,工艺选择,质量控制,还包括过程控制,过程自动化,以及仪器的系统分析,利用一些精准的分析测试方法可以让我们的产品实现高精度,高质量,达到事半功倍的成效。我们工厂也有完善的设备资源,包括生产,试验等环节都需要标准,标准设定之后,制造的可控性将大幅上升。我们已经通过了TS16949,ISO 9001:2008认证,OHSAS18001认证在今年会落实。

在下方幻灯片当中,我给大家看一下我们不同的制造过程。这是过程比你们看到的要复杂,这是热压机,可以看到有很多小的步骤构成整个过程,我们用激光进行切割,然后我们把它不同的模板进行造型,然后用真空成型的方法加压力,使在真空的情况之下,这样的一个工具直接进入到了热压机中,用CNC,就是数控机器来进行5个方向上的机加工。除了工,夹,检具的配合开发和使用,我们还需要应用胶黏剂来实现某些部件的粘接。其中有些环节我们需要跟合作商共同来完成,但我们会对供应商进行质量的严格管控。

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我们生产过程当中热压机里面的细节,首先是压缩成型,有两种方法,一个是PCM,实际上我们是从一个预制板开始,我们会把这个预制板进行切割,然后给它施加压力。与此同时,一旦我们获得了这个板之后,就可以把这两部分黏合起来,这有一个差别,是否能够形成非常好的,图片当中的这种形状。可以用这样的一个压机,然后就可以来做这种部件的处理和加工,对于某一种特殊的设计可能性的话,我们能够用CNC和SMC,还有就是一些预制的,我们要确保它的这种模型是卷边的条件,而且是能够符合它的一些光感条件。

然后我们再来看一下HRC的模压解决方案,我们叫做HP-RTM,是一个自动化生产的工艺。有一个CNC的数控机切割,然后再去连接,最后用CMM进行质量的检测,会有一些数据输出,工具用了好几年的话,数据监测也会持续。

现在展示的我们现在工厂中的一些实际项目产品,在会场之外有我们公司的展台。这辆跑车,在北京车展上也有展出,是非常酷的中国制造的跑车,据我所知也是中国第一个碳纤维跑车,HRC提供了这辆车上多个部件总成的解决方案,我们跟该客户的工程和技术人员一起合作开发多个部件并制造生产了这些部件。

我们自己的技术是以实际应用为导向的,比如这里,分成两种板, BP1和BP2,BP1是一个价格比较低的解决方案,实际上我们是使用碳纤维加强的材料,同时还使用纤维玻璃的材料,可以形成比较低价的混合材料。

然后我们再看一下BP2,这个时候用更多的碳纤维,我们最后的解决方案可以达到比刚才的材料低56%。我们还有一些其他的解决方案,其他的一些材料板,可以减少70%的重量,它的复杂程度其实和铝合金加工是不太一样的,有一个内部和外部的处理方法。涂漆对于汽车的整车厂来讲是非常关键的,我们需要去选择一些专门的材料。

这是一个案例分析,引擎盖,在这里,我们把所有不同材料的组成方案都考虑在一起,所有不同的层,不同的结构,然后来形成它内部的这种结果,还有不同的部件间的黏合。最后也大幅降低了重量。

还有一个品牌,我们提供的是针对电动车一个压力成型结构件的解决方案。很多公司非常关注于电动车电池的这部分,要考虑汽车底盘的承载,提供更多电池续航的可能,包括更轻质的底盘和电池箱体。同时,复合材料的使用,可以增加底盘耐用性,减少燃料的消耗,同时也不需要那么多制动能量,现在我展示的便是一些非常具体的案例。

左上角我们自己复合材料成型的解决方案,它也是经过测试的,同时我们还有一些加强件,包括采用SMC的一些工艺。还有汽车底盘,当你去优化设计的时候,在这种类型部件之上,比金属可以减少50%的重量。国内的客户,生产传统汽车或者是新能源汽车,我们也非常的愿意为大家提供这些服务,我们也会和欧洲的整车厂进行合作,和本土的一些电池生产商进行合作,他们必须要提供给整车厂一些能量单元或者是电源,在欧洲进行组装。我们尽可能跟电池的制造商靠的近一点,去尝试更多碳纤维材料的结构件,这也是行业的发展趋势。

在一辆车上会有很多的部件,我们为这些电动车提供模压结构件,基于一些非常具体的材料解决方案,可以在很短的时间内就应用这些材料,并把它应用到整个周期中。我们采用激光切割,对构件进行加工,这个工艺技术和金属加工非常相似的。

在这里面会涉及到许多构件的生产,为了控制这些材料的成本,以及要对这些材料进入市场的时间进行一个定义。所以我们采用一种纤维材料,进行预定型,然后之后再把这部分给它去除掉,在这个工程中,我们会提供自己的解决方案,这里是一些非常典型的例子,是我们现在正在生产的一些构件。

我们的市场也不只在中国,在欧洲也是一样的,电动车现在是大势所趋,我们也一样为电动货车提供解决方案。在这个方面我们提供了一些关于碳纤维和玻璃纤维方面的解决方案。当然也需要考虑到客户预算的情况,根据他们的预算来量体裁衣,如果要做一个非常精确的计算的话,你可以节省70千克,而这一部分所减掉的重量就可以用来扩大电池的容量。

这个是关于我们制造工艺和工厂情况的简介,我们以11个生产单位为基础,进行组装,继而进行加强。在整个过程中,你可以看到,它有经过数控的切边,还有也经过我们压机的处理。我们会利用数控来进行一个修剪,然后继续进行粘合,再进行组装、抛光。实际上在粘合这方面,我们会将内外板部分粘合在一起。接下来是一个底漆的程序,有些整车厂对此可能会有比较具体的要求,但这个程序是由我们外部的供应商来进行的,但是我们会进行监督。说到控制这方面,我们有非常好的生产零件的平均容差的情况,我们有自己的质量计划,可以看到这里有个差值,我们可以监控,还有可以对整个差值的情况进行一个管理。

总结一下,我们的公司,有50多名工程师,他们有些来自复合材料行业,有些有汽车行业背景,他们始终在研发新的复合材料,加工工艺,包括材料切割,或者是所需的这些粘合的工具,还有所有的这些程序。以此,我们开发了整个工业化过程,这些工程师始终都是我们的核心竞争力,此外,我们的商务团队与技术团队紧密配合,为项目提供报价以及技术的反馈。同时也会提供样件设计购买等各个方面的服务。公司现在正在快速的成长,我们现在已经为未来作了长远的规划,会继续扩大自己的规模,提高研发制造能力,为客户提供合适的服务。

我们的技术能很好地满足整车厂的要求,包括最严格的那些要求。在项目前期,我们对方案将进行充分调研,过去我们也遇到过一些问题,我们从材料和工艺上来解决这些问题。另外一个问题是关于容差,因此在实践中必须有一个非常先进的控制系统,来控制零件的生产,我们有非常尽责的团队来完成这些工作。

这是我们现在的一个情况,今年我们会有不少新的项目,期待在明年与大家分享经验,非常感谢大家!

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