碳纤维复合材料感应热固化技术：全面剖析与深度解读

这两天有一篇新闻受到大家关注，大众旗下斯堪尼亚基金投资碳纤维公司Corebon。这被市场认为大众公司开始向碳纤维复合材料轻量化进军。虽然投资额仅仅380多万美元，但这一投资的背后意图被大大放大了。

在新闻稿中介绍，Corebon公司总部位于瑞典南部，其研发出一种开创性方法，以生产碳纤维增强型塑料部件，该类塑料部件适用于汽车、电信、航空航天和机器人等行业的各种产品。

Corebon公司何德何能受到大众旗下基金投资？它的开创新技术究竟是个什么东西？这是否预示着大众公司找到一种不为人知的碳纤维汽车轻量化路线？

今天就来解读一下Corebon公司的技术创新。

技术背景

Corebon公司把这项创新技术命名为Corebon技术。碳纤维复合材料目前在汽车、机械、航空航天等领域应用越来越广泛，但是碳纤维复合材料生产周期长，能量消耗大，效率低，制约了碳纤维复合材料部件的进一步扩展。

其中，目前碳纤维复合材料基体树脂热固化时间长、速度慢、温度不均匀等缺点，是人们认为需要改进的一个很重要的技术点。

现在对碳纤维复合材料树脂固化加热方式，主要分两种。一种是电阻加热，这种加热效率非常低，加热的时候通常需要很长时间，所以设备占用时间长，生产周期长，成本自然而然会很高。

第二种加热方式是感应加热，主要利用交流电通过线圈产生磁场，在电磁作用下进行加热，类似于家庭中应用的微波炉或者电磁炉。这种加热方式优点是加热效率高，能量损耗低，加热快，与被加热物体不用接触，不会受到物体形状的限制。

但是第二种缺点也很明显，因为是电磁产生热量，所以要求被加热物体具有导电性。所以通常是加铁粉来解决，但是很容易产生温度不均匀的问题。限制了在大尺寸部件中的应用。

Corebon技术

Corebon公司开发了一种新型加热装置，来解决上述问题。主要就是利用感应加热线圈，在模压机的模具表面形成局部高温，然后利用这个高温表面在与碳纤维预浸料接触时，进行加热。

因为是局部高温，所以加热效率会很高，加热速度也会很快，树脂固化完冷却速度也会很快。其次，采用接触面传递热量，而不是在树脂中添加导电材料，保证了碳纤维复合材料的完整性。

这种加热方式，具有快速、高效、可控等优点。据Corebon公司介绍这种加热工艺，比传统加热工艺速度快10倍，模具比传统模具轻20倍，能量节省95%，温度更均匀。

碳纤维轴的感应加热使温度更均匀

其专利工艺基于感应热处理，使Corebon能够以比现有方法更快的速度生产出碳纤维部件。此外，生产出的碳纤维部件的质量也得以提升，而且生产过程中的能量消耗也相当低。

斯堪尼亚Growth Capital管理公司合伙人Christian Zeuchner表示：“Corebon在碳纤维部件生产方面，研发了一种真正具有突破性的方法。该技术有可能从根本上改变工业应用中碳纤维的使用范围，由于交货期长以及成本高昂，传统的碳纤维部件应用受限。”

斯堪尼亚定制卡车研发负责人Per-Arne Eriksson将加入Corebon公司的董事会。Eriksson表示，这是斯堪尼亚风投资金的第四次投资，“在迅速变化的汽车行业，有很多机会可将碳纤维复合材料的应用扩展到车辆电气化等其他领域，推动产品的开发。”

观点

碳纤维复合材料大范围应用，目前涉及到诸多问题，比如成型工艺复杂、产品设计开发时间长、成本降低、结构优化等等。每一个问题涉及到很多技术难点，或者诸多技术难点。需要设计部门、工艺部门、检测部门等协调解决。

未来碳纤维的发展方向不会太大的变化，主要是中等规模的定制生产。在众多技术难点，如何把一个技术突破，在一个点上获得做精，研究透，将会是未来企业的核心竞争力。比如HP-RTM，比如Corebon等，都是这样的例子。

没有哪个工艺可以一招鲜吃遍天，只要在一个问题上有合适的解决方案，在一个点上做到极致，就足够了。未来工艺的选择将会更加多样化，合适的产品选择合适的工艺。

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