Εφαρμογή σύνθετων υλικών στο αυτοκίνητο ελαφρύ

Σύνθετα υλικά ινών άνθρακα

Η ίνα άνθρακα (για συντομία) είναι ένας νέος τύπος υλικού ινών με ίνες υψηλής αντοχής και υψηλής διάταξης με περιεκτικότητα σε άνθρακα περισσότερο από 90%. Είναι ένα μικροκρυσταλλικό υλικό γραφίτη που λαμβάνεται με τον άνθρακα και τη γραφειοποίηση με τη στοίβαξη οργανικών ινών όπως μικροκρυστάλλων γραφίτη νιφάδων κατά μήκος της αξονικής κατεύθυνσης ινών. Η ίνα άνθρακα είναι "μαλακή στο εξωτερικό και άκαμπτη στο εσωτερικό", η ειδική βαρύτητα της είναι μόνο ένα τέταρτο αυτής του χάλυβα, αλλά η δύναμή της είναι υψηλότερη από εκείνη του χάλυβα, και έχει τα χαρακτηριστικά της αντίστασης διάβρωσης και του υψηλού συντελεστή.

Πλεονεκτήματα των ινών άνθρακα

1. Το σύνθετο υλικό ινών άνθρακα έχει υψηλή αντοχή και ρυθμιστή, και είναι το ιδανικότερο ελαφρύ και υψηλής αντοχής υλικό σωμάτων οχημάτων.

   
   

2. Όταν το σύνθετο υλικό ινών άνθρακα συναντά μια σύγκρουση, δεν απορροφά την ενέργεια μέσω της πλαστικής παραμόρφωσης, αλλά γίνεται αμέτρητα μικροσκοπικά θραύσματα, έτσι μπορεί να απορροφήσει ένα μεγάλο ποσό της ενέργειας σύγκρουσης, η οποία είναι περίπου 4 φορές αυτή της χαλύβδινης δομής, και έχει την υψηλή ασφάλεια.

   
   

3. Τα σύνθετα υλικά ινών άνθρακα είναι εύκολο να διαμορφωθούν, δηλαδή, είναι εύκολο να διαμορφωθεί ένα σχήμα που συμμορφώνεται με τη δυναμική αρχή για να ικανοποιήσει τις ανάγκες της αισθητικής και μιας ομαλής επιφάνειας, έτσι μπορεί να σώσει τις περίπλοκες και επίπονες διαδικασίες ζωγραφικής και επεξεργασίας σωμάτων και να μειώσει ένα ορισμένο κόστος.

   
   

4. Όταν σχηματίζονται σύνθετα υλικά ινών άνθρακα, τα διαφορετικά υλικά μπορούν να διαμορφωθούν ακέραια, το οποίο είναι πιο ευνοϊκό για τη μορφοποίηση και την ολοκλήρωση των αυτοκινήτων κατά τη διάρκεια της κατασκευής.

   
   

5. Το σύνθετο υλικό ινών άνθρακα είναι αδιάλυτο σε όξινη λύση, αλκαλική λύση και οργανική λύση, και οι χημικές ιδιότητές του είναι σταθερές, έτσι έχει καλή αντίσταση διάβρωσης, μακρά ζωή, σχεδόν καμία συντήρηση, και χαμηλό κόστος συντήρησης.

   
   

6. Τα σύνθετα υλικά ινών άνθρακα έχουν υψηλή αντοχή, υψηλό συντελεστή, και κανένα ερπυσμό, και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή δομών άξονα κίνησης. Το σώμα έχει εξαιρετικά υψηλή αντοχή και ακαμψία και είναι επίσης πολύ ασφαλές.

Οι δίσκοι φρένων και τα τακάκια φρένων των αγωνιστικών αυτοκινήτων χρησιμοποιούν επίσης σύνθετα υλικά ινών άνθρακα, τα οποία καθιστούν τους δίσκους φρένων των αγωνιστικών αυτοκινήτων πολύ υψηλότερους από τους δίσκους φρένων των συνηθισμένων πολιτικών αυτοκινήτων από άποψη απόδοσης και τιμής.

Ωστόσο, η ίνα άνθρακα έχει επίσης τους δικούς της περιορισμούς

1. Η λειτουργία είναι χρονοβόρα, η παραγωγή παρτίδων είναι μικρή και ο σχεδιασμός και η ανάπτυξη διαδικασίας είναι δύσκολες.

   
   

2. Το κόστος των υλικών είναι επίσης υψηλό, με ένα LFA για ένα πλήρες σώμα και πλαίσιο από ίνες άνθρακα να κοστίζει πάνω των £300.000, η οποία είναι σχεδόν η τιμή μιας Ferrari 458 και ενός Range Rover.

   
   

3. Είναι ένα εύθραυστο υλικό, το οποίο είναι βασικά ανεπανόρθωτο μετά από ζημία, και η υψηλή αντοχή της ίνας άνθρακα περιορίζεται μόνο στην αξονική κατεύθυνση, και η ακτινωτή δύναμή της είναι σχετικά εύθραυστη, (έτσι χρησιμοποιείται συχνά για να εκμεταλλευτεί την ελαφριά εκτατή δύναμη του και να αποφύγει το πλευρικό ρουλεμάν.

   
   

4. Η σύνδεση μεταξύ ινών άνθρακα και άλλων υλικών είναι επίσης ένα πρόβλημα. Εάν χρησιμοποιείται μια παραδοσιακή σύνδεση μπουλονιών, οι ρωγμές είναι επιρρεπείς να εμφανιστούν γύρω από τη σύνδεση.

   
   

5. Έναντι του κράματος αργιλίου, η ίνα άνθρακα δεν μπορεί να ανακυκλωθεί.

Ως κύριο μέρος του προφυλακτήρα αυτοκινήτων, η ακτίνα αντι-σύγκρουσης του αυτοκινήτου είναι το σημαντικότερο φέρον και απορροφώντας ενέργεια μέρος στη σύγκρουση χαμηλής ταχύτητας, το οποίο μπορεί να προστατεύσει τους επιβάτες και τα γύρω μέρη. Τα σύνθετα υλικά ινών άνθρακα έχουν τη χαμηλή πυκνότητα, την υψηλή ειδική δύναμη, τον μεγάλο ειδικό συντελεστή, και την καλή απορρόφηση ενέργειας σύγκρουσης. Αφού καθοριστεί το μοντέλο σύγκρουσης σύμφωνα με τις σχετικές απαιτήσεις, δοκιμάζονται η ακτίνα αντι-σύγκρουσης χάλυβα και η σύνθετη ακτίνα αντι-σύγκρουσης ινών άνθρακα, και η προσομοίωση σύγκρουσης πραγματοποιείται για να αναλύσει την ενεργειακή απορρόφηση των δύο υλικών. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η συγκεκριμένη ενεργειακή απορρόφηση της ίνας άνθρακα είναι χάλυβας. 3.7 φορές, και η απώλεια βάρους έφτασε 71.4% Τα χαρακτηριστικά απορρόφησης ενέργειας και η ελαφριά επίδραση βελτιώνονται σημαντικά.

Παράδειγμα: Η 2020 σχεδίασε και κατασκεύασε την πρώτη καμπυλωτή, πολυκοίλη πολτοποιημένη δέσμη σύγκρουσης ινών άνθρακα στην αυτοκινητοβιομηχανία, η οποία παρέχει ισχυρή προστασία για τον πίσω και τον εκτεταμένο κορμό του ενώ παράλληλα βελτιώνει σημαντικά το χειρισμό και την απόδοση εξοικονόμησης καυσίμου.

Οι άνθρωποι χρησιμοποιούν επίσης πολλές ίνες άνθρακα στο σώμα. Σε σύγκριση με τις ελλείψεις της ίνας άνθρακα που αναφέρθηκαν νωρίτερα, η σειρά έχει αποφευχθεί επιτυχώς και λύσει ορισμένα προβλήματα με τις μεθόδους εφαρμογής και τις τεχνολογίες της στο σώμα. Η δομή σώματος της σειράς υιοθετεί υλικά ινών άνθρακα σε μεγάλη περιοχή. Το νέο εργαστήριο στο εργοστάσιο της Λειψίας ενώνει μαζί πλαστικά σύνθετα εξαρτήματα ενισχυμένα με ίνες άνθρακα για να δημιουργήσει τη βασική δομή της μονάδας Life.

Σύνθετα μήτρα ρητίνης

Όχι μόνο μπορούν να μειώσουν την ποιότητα των μερών μέχρι και 40 τοις εκατό, αλλά μπορούν επίσης να μειώσουν το κόστος παραγωγής περίπου 40 τοις εκατό. Επί του παρόντος, τα ενισχυμένα με ίνες γυαλιού σύνθετα υλικά ρητίνης και τα ενισχυμένα με ίνες άνθρακα σύνθετα υλικά ρητίνης έχουν εφαρμοστεί επιτυχώς στα αυτοκίνητα, και έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως στα αυτοκίνητα εσωτερικά μέρη και τα εξωτερικά μέρη αυτοκινήτων.

Το ενισχυμένο με ίνες γυαλιού σύνθετο υλικό ρητίνης (έχει καλή αντίσταση διάβρωσης, καλή μόνωση, ιδιαίτερα καλή πλαστικότητα, χαμηλές απαιτήσεις για καλούπια, απλή τεχνολογία επεξεργασίας για καλούπια για την κατασκευή μεγάλων μερών κάλυψης σωμάτων, σύντομο κύκλο παραγωγής και χαμηλό κόστος. Για τα αυτοκίνητα και τα επιβατικά αυτοκίνητα, χρησιμοποιήστε σύνθετα υλικά ρητίνης ενισχυμένα με ίνες γυαλιού για να κατασκευάσετε καλύμματα σωμάτων αυτοκινήτων, επενδύσεις τοίχων επιβατικών αυτοκινήτων εμπρός και πίσω και καμπίνες φορτηγών και άλλα μέρη.

Τα ενισχυμένα με ίνες άνθρακα σύνθετα υλικά μήτρας ρητίνης (έχουν μια σειρά πλεονεκτημάτων όπως ελαφριά και υψηλής αντοχής, υψηλή ανθεκτικότητα θραύσης, αντίσταση διάβρωσης, ισχυρή σχεδιαστικότητα, εύκολη σχηματοποίηση, και καλή απόδοση απόσβεσης κραδασμών, η οποία μπορεί όχι μόνο να καλύψει την ακαμψία και το ελαφρύ βάρος των εξαρτημάτων Έχει επίσης προφανή πλεονεκτήματα στην ασφάλεια οχημάτων, έτσι είναι ένα υποσχόμενο ελαφρύ υλικό για τα αυτοκίνητα. Ωστόσο, έχει μειονεκτήματα όπως το υψηλό κόστος και ο μακρύς κύκλος σχηματοποίησης.

Επί του παρόντος, οι εκτροπείς αέρα σωμάτων, τα μπροστινά φτερά και οι επεκτάσεις μπροστινών φτερών, τα καλύμματα προβολέων, τα καλύμματα μηχανών, τις διακοσμητικές λουρίδες, τις επιτροπές ουράς, κ.λπ., τα ενισχυτικά επιτροπών σωμάτων που κατασκευάζονται από την τεχνολογία σχηματοποίησης μεταφοράς (κ.λπ.