剖析奧迪R8碳纖維發動機艙

 奧迪，Hexcel和Secar Technologie公司合作為奧迪R8開發了一種復合發動機支架，該支架采用HexMC-i 2000碳纖維/環氧模塑料進行包覆成型，來制備Secar拉繞碳纖維截面和Hexcel高度結構化的混合結構。

在以前成功合作的基礎上，Hexcel公司的汽車業務部門于2016年初，與奧迪的復合材料開發團隊進行了接洽，目的是使HexMC-i符合生產預備的制造工藝。這一舉動不僅使奧迪公司評估了當前碳纖維板材復合材料的市場，也使其選擇出了最適合R8發動機的零部件。

  奧迪R8中的V10發動機支架采用十字形部件支撐，不僅提高了發動機的扭轉剛度，還增強了汽車的駕駛動態。該項目的目標是生產現有鋁制部件的復合版本，該鋁合金部件可顯著提高汽車的輕量化級別，并通過提供更有機模制形狀來增強部件的視覺外觀。該技術獲得了奧迪的專利。

快速固化模壓成型

HexMC-i 2000是一種快速固化的高性能模塑材料。其采用高強度碳纖維和快速固化的HexPly M77預浸料，將隨機取向的矩形預浸料“芯片”，組裝成2000克每平方米的復合材料，用于接下來的壓縮成型。

而對于R8 X-Brace，是先生產出泡沫填充的拉繞式碳纖維管，然后再用HexMC-i 2000碳纖維/環氧模塑料進行包覆成型，以生產用于直接安裝到汽車上的中央節點和末端部件。

X-Brace開發中最棘手的挑戰之一便是在不破壞固化材料的情況下，如何將模塑料固化，并確保與薄壁(<1mm壁厚)碳管的最強粘合性。根據制造商的說法，Hexcel的HexPly M77樹脂體系具有非常高的粘合強度，可以在兩種材料之間產生很強的粘合力，且不會對管子產生過度壓縮。

不僅如此，Secar和Hexcel還能夠優化工具加載和壓制的固化周期，為HexMC-i提供一個最佳的工藝參數，與傳統的鋁合金相比，當使用M77快速固化環氧樹脂時，零件質量約減輕了15％。

所有用于安裝X-Brace的金屬嵌件，都是在生產過程中直接模壓到零件中的，因此大幅減少了脫模零部件的精加工次數，節約了生產成本。

HexMC-i的另一個優勢是，由于預浸料“芯片”在材料中的取向是隨機的，加之精確的切割，會得到一種獨特且極具吸引力的視覺效果，這也是奧迪在材料選擇上的的另一個關鍵要求。

粘結強度測試

在Secar生產了第一批原型零件后，奧迪公司將其帶回自己的實驗室，并對新部件在室溫和濕熱條件下進行了嚴格的靜態和動態負載測試。客戶最關心的一個問題便是，該部件能否與拉繞管實現牢固的結合。據Hexcel報告表示，雖然在管道和HexMC-i模塑料之間沒有使用粘合膜或附加的粘合劑，但目前所有的測試都呈現出了令人滿意的結果。

成功獲得奧迪使用資格

Hexcel與Secar公司聯合開發的新型復合X支架的輕量化技術和一次成型工藝，最終獲得了奧迪公司的認可

“我們很高興HexMC-i包覆成型工藝能夠在奧迪產品的零部件中取得成功，并期待在不久的將來推出更先進的技術，”Hexcel汽車銷售和營銷總監Achim Fischereder說道。

“將HexMC-i產品的獨特特性與我們開發的高性能拉絲和牽引技術相結合，無疑會成為大幅提高汽車性能的最佳解決方案。”Secar Technologie銷售和營銷總監Werner Stoeger補充道。