Dirigido por el equipo de Pacific Northwest National Laboratory de expertos de la industria y el mundo académico para el diseño de nuevos, económicos y ligeros materiales compuestos y la ingeniería de automoción para desarrollar herramientas de predicción.
De acuerdo con las regulaciones de Estados Unidos, en 2025, el coche medio estándar de economía de combustible debe llegar a 54,5 millas por galón, en comparación con los actuales 35,5 millas por galón incrementado en casi un 60 por ciento. No hay duda de que la pérdida de peso es los fabricantes de automóviles que buscan mejorar la eficiencia de combustible del vehículo fibra de plástico reforzado con una de las muchas formas, y el carbono es uno de los materiales ligeros más prometedores.
Aunque son más resistentes y livianos que el acero, los compuestos de fibra de carbono son relativamente caros y, por lo tanto, el uso de materiales es aún más apremiante. Comparado con metales, el modelado de compuestos de fibra de carbono es más complicado porque las propiedades de los compuestos de fibra Contenido de fibra en el proceso, distribución de la longitud de la fibra y orientación de la fibra.
Con el fin de acelerar el desarrollo de material compuesto de fibras de carbono larga nuevo equipo económico a los principales expertos del Noroeste Laboratorio Nacional del Pacífico, para desarrollar una gama de herramientas de ingeniería de estos miembros del equipo incluyen: fabricante de automóviles Toyota Motor Corporation, un proveedor de partes de Macquarie satisfecho de que la empresa, materiales de fibra de carbono de largo y proveedores de tecnología PlastiComp Inc., un proveedor líder de software de modelado de procesos de Autodesk, así como socios de investigación de las universidades - la Universidad de Illinois, la Universidad de Purdue y Virginia Tech.
El equipo fue financiado por la Oficina del Programa de material ligero tecnología de los vehículos DOE, el desarrollo de herramientas de software predijo con éxito la orientación de las fibras y la longitud de la fibra distribución de componentes termoplásticos de carbono complejos.
Desarrollo de compuesto piezas requieren los fabricantes de automóviles para la fabricación de moldes, piezas moldeadas y de prueba. Este es un proceso largo y arduo, no es propicio para nuevos materiales compuestos de fibra de carbono, más rentables en el rápido desarrollo de la industria del automóvil. Utilizado por el Pacífico Northwest National Laboratory llevó al equipo a verificar el software de desarrollo de ingeniería, los fabricantes serán capaces de 'ver' antes de formar las características estructurales del material compuesto de fibra de carbono propuesta diseñada para parecerse a. estas herramientas permitirán a los fabricantes de automóviles y piezas Diseñadores para probar más rápido y explorar nuevas ideas.
El equipo utilizó el software Autodesk Moldflow, basado en un modelo desarrollado originalmente por el profesor Charles Tucker y sus colegas desarrollaron entre sí, formando parte de la previsión de orientación de las fibras y la distribución de la longitud de la fibra. Bajo la dirección de Toyota, PlastiComp y Magna, que utilizan la PlastiComp el material, formando una pieza de material compuesto de las fibras de carbono largas, y las fibras para la extracción de la Universidad de Purdue y la Universidad de Virginia probado.
A continuación, los resultados de la prueba Pacific Northwest National Laboratory del software de simulación para predecir el rendimiento y fibras que forman se compararon para verificar la precisión del software y modelos de Pacific Northwest National Laboratory encontraron que la herramienta de software predijo con éxito la distribución de la longitud de fibra (con precisión 100%) y orientación de la fibra (88% de precisión).
Además, como parte de este proyecto, Pacific Northwest National Laboratory y Toyota, junto con Magna, en contra de un material compuesto de acero y fibra de vidrio estándar, para analizar los costes y beneficios de rendimiento de componentes de fibra de carbono de largo. Pacific Northwest National Laboratory encontró estudio fibra de carbono reforzado con tecnología de compuesto de polímero cuerpo de lata de la reducción de peso del sistema del 20%. Sin embargo, el coste de producción del componente de fibra de carbono puede ser 10 veces mayor que el elemento de acero. en el proceso y optimizar la estructura utilizando las herramientas de predicción puede reducir significativamente los costes de producción, como fibras de carbono en la industria automotriz, allanando el camino para un uso más amplio.