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碳纖維在汽車行業的應用

來源:江蘇優培德復合材料有限公司 發布時間:2017-08-14 08:57:42 瀏覽人次:2790

汽車工業是復合材料應用量最多的鄰域之一,同時汽車工業的發展趨勢又直接影響復合材料的研究方向。

本公司--江蘇優培德復合材料有限公司,致力于碳纖維、芳綸纖維、玻璃纖維和玄武巖纖維等復合材料汽車及工業領域的高性能零件開發、試制及生產,配備有復合材料不同生產工藝,公司團隊在汽車零部件配套的不同專業領域均擁有15年以上的從業經驗,具備從產品概念設計、模擬分析、模具設計、樣品制造、試驗驗證、一直到批量生產的能力。

碳纖維復材應用的車種包括賽車、跑車、轎車、客車、貨車、特種車輛等,部位包括受力骨架、車頂、底盤、側板、車門、帽罩、保險杠、翼子板、輪轂、傳動軸、板簧等。

車身:在BMW7系中,壁柱這個車身結構強度要求最嚴格的地方,將碳纖維增強塑料包在了鋼質的金屬 的材料中間,形成了一個三明治的結構,既保證足夠的強度和輕,也保證了足夠的韌性。這樣不光降低了車身的重量,提高了車身結構強度,同時,還有效地降低了車輛的重心。全新BMW7系車內運用了大量的碳纖維材料,使得車身重量減輕了130多公斤,這意味著在路面行駛時如遇到緊急情況,能更加自如的應對。同時,輕量化的設計進一步提升了剎車的靈敏度,大大提升了駕駛安全性。碳纖維的應用可以說是一個對于安全、對駕控、對整個油耗經濟化的一個創新。

碳纖輪轂:福特已經將碳纖維輪圈用到了量產車上邊,Shelby GT350R就標配了碳纖維輪圈。福特 Shelby GT350R標配的碳纖維輪圈由澳大利亞的Carbon Revolution公司提供,除了大家最容易想到的重量輕以外,碳纖維輪圈對于車輛動態表現的提升將會是全方面的。以福特 Shelby GT350R Mustang所裝備的碳纖維輪圈為例,將原本每個輪轂重14.98千克的鋁合金材質換為8.17千克的碳纖維輪圈后,全車減重27.24公斤,這將顯著的改善車輛的操控性能。再者,由于輪圈減重45%,輪圈+輪胎的轉動角動量能約減低40%,也改善了加速和剎車的效能。另外,碳纖維輪圈材質堅固有韌性,有利轉向的反應并傳遞路感。所以說,匹配了碳纖維輪圈之后的新一代GT的動態表現將會更加的值得期待。

內飾:車內頂棚、儀表板、方向盤、車內門板、座椅、扶手。內飾采用復材的目的是:提高汽車內飾柔軟化,使乘客有安全舒適感;簡化汽車制造工藝,降低零件加工、裝配、維修費用,提高生產效率。良好絕緣性,防止車內電子元件導電;良好吸振效果;彈性變形特性,對強烈撞擊有較大的緩沖作用。

據汽車復合材料聯盟介紹,汽車生產廠家一般因其能縮短加工時間、減輕質量和降低成本才選用復合材料。該聯合會列舉了復合材料用于汽車的優點:①制件的比強度、比疲勞強度和比剛度高。②減輕汽車質量,提高燃油經濟性。復合材料一般能減輕質量35%,從而有助于節約燃料和減少廢氣排放。③加工速度快,能在生產中節省成本。④零部件一體化。結構整體性好,可用模具一次成型法來制造各種構件,從而減少了零部件的數量及接頭等緊固件,可節省原材料、工時和模具費用,降低制造成本,縮短開發周期。⑤可設計性強,通過纖維種類和鋪層設計,調節復合材料各組分的比例、結構及排列方式,既可使構件在不同方向承受不同的作用力,還可以制成兼具剛性、韌性和塑性等矛盾性能的多功能制品。

另外,CFRP制件還具有優良的耐腐蝕性、優良的振動阻尼特性、熱膨脹系數小、耐沖擊和安全性等優良性能。汽車輕量化、發動機高效化、車型阻力小等,都要求使用質輕和一體多能的結構材料,而CFRP正是理想的材料。

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