考慮到碳纖維增強塑料等復合材料在輕量化汽車領域的應用仍相對較少，尚未實現(xiàn)批量生產(chǎn)。使用碳纖維增強塑料 (CFRP) 制造零部件的成本仍過高。在“iComposite 4.0”研究項目中，舒勒與合作伙伴成功地將原型零部件的生產(chǎn)成本降低了50%以上，產(chǎn)出時間縮短了超過30-40%。
高精度質(zhì)量過程控制
3D長纖維和連續(xù)纖維的批量生產(chǎn)
參考零部件為英國某運動汽車品牌發(fā)動機艙與乘客艙下方的底板。其結(jié)構(gòu)設計必須能夠承受正面碰撞，且具有高抗扭剛度與座椅載荷。采用傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式，單個零部件的成本為 400 歐元；而在 iComposite 4.0 中，單個零部件的成本降至 150歐元，產(chǎn)出時間也從 73 分鐘降至 46 分鐘。
高精度質(zhì)量過程控制
亞琛工業(yè)大學的復合材料加工研究所負責第一道工序，使用機器人噴附短玻纖基礎結(jié)構(gòu)。接下來，通過“亞琛輕量結(jié)構(gòu)一體化中心 (AZL)”和 CFRP 供形商 Teijin Carbon 共同開發(fā)出的算法計算出各部分的抗拉強度。基于此數(shù)據(jù)，另一臺機器人利用西門子與 Broetje 的工藝技術進行碳纖維絲束預浸料的覆蓋。并通過Apodius 的 3D 測量系統(tǒng)進行光學控制。
項目合作伙伴
之后，將樹脂注入到復合纖維板中。樹脂在舒勒液壓機下進行高壓硬化，完成零部件成形。在這個工藝流程中，還采用了Frimo的模具技術。針對所需的壁厚，壓力機可以直接影響模具的撓度。這樣，便可以從一開始就生產(chǎn)出合格的零部件，將廢品率降到零。
目前，纖維復合材料零部件制造商都使用碳板作為切割的原材料。但材料的利用率僅為50%，這意味著有將近一半的昂貴碳纖維都無法使用。而通過iComposite4.0，材料能夠完全利用，不會出現(xiàn)任何浪費。同時，產(chǎn)出時間縮短，產(chǎn)量增加。
系統(tǒng)中集成的 ID-Systec 射頻芯片還能夠確保生產(chǎn)數(shù)據(jù)的跟蹤與識別。在亞琛工業(yè)大學的“亞琛輕量結(jié)構(gòu)一體化中心”，生產(chǎn)線的各個部分間都能夠進行橫向聯(lián)接。該項目的研究成果現(xiàn)已應用于工業(yè)實踐。
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