卡尔迈耶全幅衬纬经编机可生产亚麻纤维复合材料
使用生长在车库旁边的原材料来制造你的下一辆车 — 这听起来像是在做白日梦,但亚麻能让这件事成为可能。亚麻纤维结合了高刚性和低密度,这种天然纤维在服装行业有着悠久的应用史。而现在,它在技术应用方面正越来越受到青睐,特别是在轻质结构方面。
在需要加固的地方,亚麻纤维比玻璃更轻,比碳更便宜,而且减震效果极佳。此外,它的环境效益也很明显。为了生产可持续的增强型结构,亚麻纤维可以在多轴向和衬纬机上进行高效加工。
卡尔迈耶的全幅衬纬经编机能够生产高质量的亚麻织物 — powerRibs加固网,为轻质结构的清洁解决方案助力。
宝马集团与瑞士企业Bcomp共同探索天然纤维制造车辆零部件
今年,宝马集团的风险投资公司BMW i Ventures宣布对业界领先的天然纤维复合材料公司 — 瑞士企业Bcomp进行投资,加大对采用天然纤维制造车辆零部件的投入。此外,宝马集团研发部门已与Bcomp建立了开发合作关系,携手探索可再生材料在未来车型零部件中更高比例的使用。
宝马集团整车开发高级副总裁Florian Preuß表示:“为实现全系车型的碳减排,宝马集团不仅关注车辆的使用阶段,还非常重视生产过程的节能减排。创新材料的选择与整合,是宝马集团实现碳中和目标的关键一步。”
与传统材料相比,采用可再生原材料和天然纤维,如亚麻、红麻等,能最大限度减少材料的使用量,更可减轻多达50 %的重量,这将有助于降低车辆在使用过程中的能源消耗。此外,使用天然纤维还能减少二氧化碳计算值,因为植物在生长阶段吸收二氧化碳释放氧气。就目前来讲,天然纤维复合材料尤其适合用在汽车座舱的饰板。
BMW M赛车运动部门早在2019年就开始应用Bcomp创新材料技术,如BMW首款采用可再生植物纤维零部件的赛车 — BMW iFE. 20电动方程式赛车。宝马也曾在DTM德国房车大师赛的赛车上采用Bcomp的powerRibs技术和ampliTex天然纤维复合材料,用来代替碳纤维增强复合塑料(CFRP)。基于在赛车运动领域积累的实践经验,宝马也会将创新材料应用到BMW M车型和BMW M Performance高性能套件。
宝马集团研发部门与Bcomp的合作,主要是为了探索在未来车型中使用新型可再生材料。宝马集团力求在2030年将车辆全生命周期碳排放量较之2019年降低40 %以上,开发创新材料是实现该目标的重要一环。
基于亚麻材料的高科技解决方案先驱 — Bcomp
Bcomp公司是在产业用纺织品中使用亚麻的先驱者。这家瑞士公司成立于2011年,是一个旨在开发高性能和轻型滑雪板的汽车项目。公司的创始人拥有材料科学博士学位,他使用亚麻来增强轻木芯,很快认识到了这种天然纤维的潜力。他们推出了首个增强型解决方案,并迅速在体育用品市场上确立了自己的地位。
在2015年的慕尼黑国际体育用品博览会上,有30个滑雪品牌展示了采用Bcomp增强材料的产品。在2016年,该公司在赛车领域获得第一个合作伙伴。第二年,Bcomp与汽车行业的原始设备制造商合作了12个开发项目。
如今,Bcomp公司是一家以天然纤维为基础的增强材料解决方案的领先供应商,活跃于汽车和移动、赛车运动、海洋、体育和其他行业领域。其专有的增强技术ampliTex和powerRibs用于制造轻质和坚硬的复合材料,从而减少产品对环境的影响。这是通过减轻重量、可再生原材料和可行的报废选择来实现的。它们提供更高的振动阻尼,并可以降低急剧破碎的风险。
Bcomp首席战略官Per Mårtensson表示:“在不牺牲性能的情况下尽可能提升可持续性,这是Bcomp坚守的理念。”
powerRibs技术打造高性能亚麻纤维复合材料
当下,80 %的塑料产品可以被木屑、软木或天然纤维等生物质填料增强复合材料所替代。这些生物质复合材料可以被用于包括包装、消费品、建筑材料、内饰件和汽车部件等几乎所有的应用领域。
上文提到的powerRibs就是Bcomp公司最新的轻量化专有技术方案,用于开发高性能天然纤维复合材料,主要采用的是亚麻纤维。powerRibs是一种能在薄层板中以极低的重量提供额外加固的格栅解决方案。当置于层压板的后侧时,设计巧妙的开放式衬纬经编织物可最大限度地提升刚度和性能。
powerRibs产品拥有与单片碳纤维部件相同的重量和弯曲刚度,再结合高达250 %的减震效果、不产生毒性粉尘和冲击碎块等优势,使得该技术在应用于车辆生产时具备更高的安全性。
powerRibs用于汽车内饰面板的制造能显著减重40 %,其报废部件也会有更多可持续再利用选择。powerRibs技术多使用亚麻纤维,在其生长过程中隔离 CO2并作为轮作作物来改善土壤健康和随后的收成。它们也是其生长区域的土著,这导致长期可持续发展对水和肥料的需求较低。一旦不再需要这些部件,单一材料就可以被回收或用于焚烧厂的能量回收。
全幅衬纬经编机 — 为生产高性能增强材料量身定制的机器
有了优秀的技术,当然还要有与之匹配的机器。今年5月,一台来自卡尔迈耶产业用纺织机械有限公司的全新全幅衬纬经编机在瑞士Bcomp公司成功运行,用于生产powerRibs产品。
在向这家位于瑞士弗里堡的Bcomp总部交付新机器之前,卡尔迈耶对其进行了全面的初步测试。卡尔迈耶产业用纺织机械有限公司的应用工程师Kay Burkhardt解释说:“我们对亚麻纤维在不同的条件和技术配置下的加工性能进行了测试。”
为了确保这种天然纤维能得到高效高质量的加工,卡尔迈耶还开发了一种新的纬纱架,并对铺纬系统和分切装置进行了调整。如今,这种高质量的powerRibs加固网可以在卡尔迈耶的全幅衬纬经编机上进行生产。
“可持续产品的市场需求正在增加,并逐步成为一个重要的市场驱动力。”卡尔迈耶全幅衬纬经编机与powerRibs技术结合,生产高质量亚麻纤维复合材料,打造生态友好型产品,为轻质结构的清洁解决方案助力。在汽车零部件的可持续、资源节约型制造领域形成了积极影响。