碳纤维增强塑料等复合材料在轻量化汽车领域的应用仍相对较少，尚未实现批量生产。使用碳纤维增强塑料 (CFRP) 制造零部件的成本仍过高。在“iComposite4.0”研究项目中，舒勒与合作伙伴成功地将原型零部件的生产成本降低了 50% 以上，产出时间缩短了超过 40%。
在亚琛工业大学的“亚琛轻量结构一体化中心”，生产线的各个部分间都能够进行横向联接。© Campus GmbH / Moll
参考零部件为英国某运动汽车品牌发动机舱与乘客舱下方的底板。其结构设计必须能够承受正面碰撞，且具有高抗扭刚度与座椅载荷。采用传统的生产模式，单个零部件的成本为 400 欧元；而在 iComposite 4.0 中，单个零部件的成本降至 150 欧元，产出时间也从 73 分钟降至 46 分钟。
亚琛工业大学的复合材料加工研究所负责第一道工序，使用机器人喷附短玻纤基础结构。接下来，通过“亚琛轻量结构一体化中心 (AZL)”和 CFRP 供形商 Teijin Carbon 共同开发出的算法计算出各部分的抗拉强度。基于此数据，另一台机器人利用西门子与 Broetje 的工艺技术进行碳纤维丝束预浸料的覆盖。并通过 Apodius 的3D 测量系统进行光学控制。
之后，将树脂注入到复合纤维板中。树脂在舒勒液压机下进行高压硬化，完成零部件成形。在这个工艺流程中，还采用了 Frimo 的模具技术。针对所需的壁厚，压力机可以直接影响模具的挠度。这样，便可以从一开始就生产出合格的零部件，将废品率降到零。
舒勒复合材料压力机
目前，纤维复合材料零部件制造商都使用碳板作为切割的原材料。但材料的利用率仅为 50%，这意味着有将近一半的昂贵碳纤维都无法使用。而通过 iComposite 4.0，材料能够完全利用，不会出现任何浪费。同时，产出时间缩短，产量增加。
系统中集成的 ID-Systec 射频芯片还能够确保生产数据的跟踪与识别。在亚琛工业大学的“亚琛轻量结构一体化中心”，生产线的各个部分间都能够进行横向联接。该项目的研究成果现已应用于工业实践。
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来源：舒勒
