“QEE-TECH”的新型热塑性复合材料预成型技术
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当前汽车行业新的轻量化解决方案必须满足众多的要求——它们不仅要为最终部件的减重、还要为最终部件的降本提供机遇。因此，它们需要使用成本合理的材料，而且这些材料要具有可回收的潜力。虽然热塑性复合材料符合这些要求，但加工方面的挑战却一直阻碍着其应用。
由韩国EELCEE公司开发的一种名为“QEE-TECH”的新型热塑性复合材料预成型技术及相应的加工设备，据说为应对这些挑战而提供了轻量化的解决方案。QEE-TECH技术可以成形出热塑性复合材料部件所需的复杂的三维预成型件，并降低了大批量生产热塑性复合材料部件所需的成本和时间。所用的设备由EELCEE公司与位于韩国京畿道的机器人技术公司Robostar组建的合资企业QEESTAR制造。
为了展示这家合资企业正在不断提升的这项技术的能力，EELCEE公司与一家提供车门模块的汽车供应商实施了一个示范项目。
黏度太大而难于加工
为解决这一问题，该公司正在成形预浸渍的纤维结构，然后将预浸渍的预成型件(预浸料)放入模具中，并对其包覆成型，从而通过在模外浸渍连续纤维、然后再将此预浸料放入模具中，来解决连续纤维在注射或模压模具中出现的浸渍不良问题。“通过在注塑和模压成型的部件中封装单向纤维和织物复合材料的嵌件，QEE-TECH技术在设计空间上为大批量生产的热塑性复合材料带来了明显的进步，而且便于在一个单独的部件中集成多种功能。”
她解释说，“这为设计师带来了设计自由度，允许他们将昂贵的高性能连续纤维材料只铺放到必要的地方，同时采用较低成本、较低性能的易流动性材料来确保形状的自由度，以此来优化成本和性能。”
在一系列的应用中，EELCEE公司已证明了可以减重20%——30%(特殊情况下高达50%)，并可以降低10%——20%的成本。
自动化的工艺
自动化的铺层、成形、切割和浸润。完全自动化的QEE-TECH设备采用了一种夹具，它被固定在一个可旋转、滑动和(或)倾斜的台面上。该装置能快速地将材料铺放成想要的三维形状，由此而获得的预成型件在得到自动切割和预浸渍后，进入注塑或模压包覆成型操作中。
这种三维预成型工艺可在60s的循环时间内完成。QEE-TECH三维预成型设备的设计，允许在一个单独的操作步骤中，生产出拥有多种功能和订制结构性能的形状复杂的部件。这一完全自动化的过程，首先是从一个筒架拉出多根连续碳纤维或玻璃纤维的粗纱或丝束，使之通过一系列的模头，以便采用适当的树脂(如PA、PP、ABS和PEEK等)对其进行浸润而开始的。在浸润过程中，材料通过一个预热炉。
下一步，均匀的熔融丝束沉积到一个夹具上，该夹具被固定在一个可旋转、滑动或倾斜的工作台机器人上。在沉积过程中，一个压辊向丝束施加压力。
复合材料的门模块
装配连续纤维的“骨架”。QEE-TECH设备能够对车门模块的主要结构强度部件进行快速铺层，以创建出一些可以在模具中组合成一个开式、订制三维骨架的片料。当被纳入到一个集成的生产线中时，这种预成型工艺不影响包覆成型工艺的循环时间。
针对这一门模块，EELCEE公司采用了一种所谓的“M-Tow”专有系统。这是一种编织系统，可将单向带纤维丝束与一种适当的纤维编织物和(或)聚合物包封在一起，从而可以使丝束在随后的自动铺层过程中受热变形，而不会对复合材料的固结带来任何损失，也不会出现聚合物的渗出。它还允许编织的丝束能够在任何形式的三维铺层过程中实现自支撑。
车用材料主要通过汽车的轻量化来对燃料经济性改善作出贡献。理论分析和试验结果都表明，轻量化是改善汽车燃料经济性的有效途径。为了适应汽车轻量化的要求，一些新材料应运而生并扩大了应用范围。
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