Aplikasi bahan komposit dalam mobil ringan

Material komposit serat karbon

Serbuk karbon (CF untuk singkat) adalah jenis baru bahan serat dengan kekuatan tinggi dan serat modulus tinggi dengan isi karbon lebih dari 90%. Ini adalah bahan grafit mikrokristalline yang diperoleh oleh karbonisasi dan grafitisasi dengan tumpukan serat organik seperti mikrokristal grafit flake sepanjang arah aksial serat. Serbuk karbon adalah "lembut di luar dan tegar di dalam", gravitasi spesifiknya hanya seperempat dari baja, tetapi kekuatannya lebih tinggi dari baja, dan memiliki karakteristik resistensi korosi dan modulus tinggi.

Keuntungan dari serat karbon

1. Material karbon serat komposit memiliki kekuatan dan modulus tinggi, dan adalah materi tubuh kendaraan yang paling ringan dan kekuatan tinggi yang paling ideal.

   
   

2. Ketika bahan karbon serat komposit menghadapi sebuah kolasi, ia tidak menyerap energi melalui deformasi plastik, tetapi menjadi tak terhitung fragmen kecil, sehingga dapat menyerap jumlah besar energi kolasi, yang sekitar 4 kali lipat dari struktur baja, dan memiliki keselamatan tinggi. .

   
   

3. Material karbon serat komposit mudah bentuk, yaitu, mudah bentuk bentuk yang sesuai dengan prinsip dinamik untuk memenuhi kebutuhan estetik dan permukaan licin, sehingga dapat menyimpan lukisan dan prosedur tubuh yang rumit dan rumit dan mengurangi biaya tertentu.

   
   

4. Ketika bahan karbon serat komposit terbentuk, bahan yang berbeda dapat terbentuk secara integral, yang lebih menyebabkan modularisasi dan integrasi mobil selama produksi.

   
   

5. Material karbon serat komposit tidak dapat ditembuhkan dalam solusi asam, solusi alkali dan solusi organik, dan properti kimianya stabil, sehingga memiliki resistensi corrosion yang baik, kehidupan panjang, hampir tidak ada pemeliharaan, dan biaya pemeliharaan yang rendah.

   
   

6. Material karbon serat komposit memiliki kekuatan tinggi, modulus tinggi, dan tidak ada creep, dan dapat digunakan untuk memproduksi struktur drive shaft. Tubuh LP700-4 yang diinvestasikan oleh Lamborghini memiliki kekuatan dan ketat yang sangat tinggi, dan juga sangat aman.

Disk rem dan pad rem mobil balap F1 juga menggunakan bahan karbon serat komposit, yang membuat disk rem mobil balap F1 jauh lebih tinggi dari disk rem mobil sipil biasa dalam hal prestasi dan harga.

Namun, serat karbon juga memiliki batasan sendiri

1. Operasi ini memakan waktu, produksi batch kecil, dan desain dan perkembangan proses sulit.

   
   

2. Biaya materi juga tinggi, dengan LFA untuk tubuh serat karbon penuh dan chassis biaya lebih dari £300.000, yang hampir harga Ferrari 458 dan Range Rover.

   
   

3. Ini adalah bahan lemah, yang pada dasarnya tidak dapat diperbaiki setelah kerusakan, dan kekuatan tinggi serat karbon hanya terbatas ke arah paksi, dan kekuatan radialnya relatif rapuh, (sehingga sering digunakan untuk mengambil keuntungan kekuatan tegangan cahayanya dan menghindari melakukan bagian impak sisi).

   
   

4. Koneksi antara serat karbon dan bahan lainnya juga masalah. Jika koneksi bolt tradisional digunakan, retakan cenderung terjadi di sekitar koneksi.

   
   

5. dibandingkan dengan aluminium alloy, serat karbon tidak dapat diubah ulang.

Sebagai bagian utama dari bumper mobil, sinar anti-collision mobil adalah bagian paling penting pembawa beban dan menyerap energi dalam collision kecepatan rendah, yang dapat melindungi penumpang dan bagian sekitar. Material karbon serat komposit memiliki densitas rendah, kekuatan spesifik tinggi, modulus spesifik besar, dan absorpsi energi collision yang baik. Setelah model bertentangan ditetapkan menurut keperluan relevan, sinar anti-bertentangan baja dan sinar komposit karbon anti-bertentangan diuji, dan simulasi bertentangan dilakukan untuk menganalisis absorpsi energi dari dua bahan. Hasilnya menunjukkan bahwa absorpsi energi spesifik dari serat karbon adalah baja. 3,7 kali, dan kehilangan berat badan mencapai 71,4%. Karakteristik absorpsi energi dan efek ringan meningkat.

Contoh: Chevrolet Corvette Stingray 2020 merancang dan membangun sinar kecelakaan serat karbon terkurva pertama industri automotif, multi-hollow pultruded karbon, yang menyediakan perlindungan kuat untuk punggung Stingray dan torso yang diperluaskan, sementara karakteristik ringan Stingray juga meningkatkan besar prestasi pengendalian dan penyimpanan bahan bakar Stingray.

Orang juga menggunakan banyak serat karbon di tubuh. Berbanding dengan kekurangan serat karbon yang disebutkan sebelumnya, seri BMW i berhasil menghindari dan memecahkan beberapa masalah dengan metode aplikasinya dan teknologi pada tubuh. Struktur tubuh seri BMW i mengadopsi bahan serat karbon di daerah besar. Workshop pembangunan tubuh baru di pabrik Leipzig bergabung dengan karbon serat komponen plastik yang diperkuat untuk menciptakan struktur dasar modul Life.

Komposit matriks Resin

Tidak hanya komposit matriks resin dapat mengurangi kualitas bagian sehingga 40 persen, tetapi mereka juga dapat mengurangi biaya produksi sekitar 40 persen. Saat ini, serat kaca bahan komposit resin yang diperkuat dan serat karbon bahan komposit resin yang diperkuat telah berhasil diterapkan di mobil, dan telah digunakan secara luas di bagian dalam mobil dan bagian luar.

Material resin terkuat serat kaca (GFRP) memiliki resistensi corrosion yang baik, insulasi yang baik, khususnya plasticitas yang baik, kebutuhan rendah untuk mold, teknologi proses sederhana untuk mold untuk memproduksi bagian penyamaran tubuh besar, siklus produksi pendek dan biaya rendah. Untuk mobil dan mobil penumpang, gunakan serat kaca resin komposit bahan untuk memproduksi penutup tubuh mobil, penutup dinding depan dan belakang mobil penumpang dan taksi truk dan bagian lain.

Komposit resin matriks karbon terkuat (CFRP) memiliki serangkaian keuntungan seperti berat ringan dan kekuatan tinggi, keras patah tinggi, resistensi korosi, desainabilitas kuat, bentuk mudah, dan prestasi pemarah vibrasi yang baik, yang tidak hanya dapat memenuhi ketat dan berat ringan komponen Ini juga memiliki keuntungan jelas dalam keselamatan kendaraan, jadi itu adalah bahan ringan yang berjanji untuk mobil. Namun, itu memiliki kelemahan seperti biaya tinggi dan siklus pembentukan panjang.

Pada saat ini, deflektor udara tubuh, pelepas depan dan pelepas depan, penutup cahaya depan, penutup mesin, garis dekoratif, panel ekor, dll., pelepas panel tubuh yang diproduksi oleh teknologi transfer molding (RTM), dll.