Zastosowanie kompozytów termoplastycznych wzmacnianych włóknem węglowym w samochodach
Zbudowany z włókna węglowego kompozyt termoplastyczny (CFRTP)
Zaawansowane tworzywa sztuczne wzmocnione włóknami węglowymi i kompozyty termoplastyczne należą do najszybciej rozwijających się zaawansowanych technologicznie najnowszych technologii w dziedzinie międzynarodowych materiałów kompozytowych w ostatnich latach. Zarówno krajowe, jak i zagraniczne wydziały badań naukowych i firmy zajmujące się materiałami, zainwestowały znaczne środki w zasoby ludzkie, aby konkurować w zakresie badań, rozwoju i zastosowań. Wysoce wydajny, zielony i nowy materiał.
Kompaktowe włókno węglowe o mocy 1000W z wzmocnionego włóknem termoplastycznym (CFRTP)
Wybór surowców, takich jak włókno węglowe (CF), podłoża z żywic termoplastycznych (tworzywa sztuczne) i dodatki, rodzaje, proporcje, metody przetwarzania, zawartość oraz liczba i sposób laminatów z włókien węglowych (monofilamentów i tkanych) dla wieloskładnikowych, wielofazowych, wieloskładnikowych Skalowanie makroskopowe i (pod) mikroskopowe procesy formowania kompozytów (procesy fizyczne i chemiczne) wytwarzają nowe materiały CFRTP o złożonych strukturach i właściwościach i mogą inteligentizować złożoną strukturę i wstępnie określone właściwości zgodnie z wymaganiami produktu. Zautomatyzowana, wysokowydajna konstrukcja i precyzyjna produkcja umożliwiają wytwarzanie kompozytów z włókien węglowych w celu osiągnięcia różnych fizycznych, chemicznych, mechanicznych i specjalnych funkcji, czego wynikiem jest szeroki zakres swobody projektowania, stabilności wymiarowej i niskiego wypaczenia dla różnych produktów kompozytowych CFRTP. , Anti-zmęczenie, anti-aging, odporność na pełzanie i inne znaczące zalety. CFRTP może częściowo zastąpić drogie tworzywa konstrukcyjne i materiały CFRP, a także częściowo zastąpić lekkie materiały metalowe (takie jak stopy aluminiowo-magnezowe).
CFRTP ma następujące cechy: niska gęstość (1,10-1,60 g / cm3), wysoka wytrzymałość, dobra udarność, dobra odporność na zmęczenie, możliwość recyklingu, szybkie przetwarzanie i niskie koszty produkcji.
Ekran wyświetlacza LED, pojedynczy wspornik modułu z tworzywa termoplastycznego wzmocnionego włóknem węglowym (CFRTP)
Istnieją trzy główne typy: (1) CFRTP wzmocniony włóknem węglowym (SCF); (2) CFRTP wzmocniony długim włóknem węglowym (LCF); (3) CFRTP wzmocniony włóknem węglowym (CCF), w tym jednokierunkowe termoplasty wzmocnione włóknami węglowymi Prepreg z CFRTP, wielofazowy, wielofazowy, pleciony wielopłaszczyznowo (tkaninowo) zbrojony CFRTP. Różne typy CFRTP mają różne mechaniczne właściwości mechaniczne i cechy funkcjonalne, i zostały opracowane i zastosowane do różnych form produktów i produktów w różnych dziedzinach i branżach.
Części wzmacniane włóknem węglowym wzmacniane włóknem węglowym (CFRTP) Części wzmacniane włóknem szklanym (części wtryskowe)
Zaawansowane materiały kompozytowe z włókna węglowego (w tym CFRP i CFRTP) zapewniają wyjątkowe korzyści branży motoryzacyjnej i produkcji części i można je wyrazić w:
(1) Lekka waga: najbardziej bezpośrednim skutkiem redukcji masy pojazdu jest poprawa oszczędności energii, przyspieszenie i skuteczność hamowania. Masa pojazdu jest zmniejszona o 10%, zużycie paliwa zmniejsza się o 6 do 8%, emisje są zmniejszone o 5 do 6%, przyspieszenie o 0-100 km / h jest zwiększone o 8 do 10%, a droga hamowania zostaje skrócona o 2 do 7m.
(2) Bezpieczeństwo: zmniejszenie masy nadwozia pojazdu może obniżyć środek ciężkości pojazdu, poprawić stabilność układu kierowniczego pojazdu, a działanie pojazdu będzie bardziej bezpieczne i stabilne, z doskonałą szybkością pochłaniania energii , a zdolność pochłaniania energii zderzenia jest stalą szóstą. Do siedmiu razy, trzy do czterech razy aluminium, co dodatkowo gwarantuje bezpieczeństwo samochodu.
(3) Komfort: Przy wyższym tłumieniu drgań, stop lekki wymaga 9 sekund, aby zatrzymać wibracje i 2 sekundy, aby się zatrzymać. Bardzo duży jest również wkład w poprawę NVH (hałas, wibracje i hałas) pojazdu. Znacznie popraw komfort samochodu.
(4) Niezawodność: Przy wyższej wytrzymałości zmęczeniowej wytrzymałość zmęczeniowa stali i aluminium wynosi 30-50% wytrzymałości na rozciąganie, do 70-80%, a niezawodność zmęczeniowa materiału jest znacznie lepsza.
(5) Zwiększ poziom rozwoju ciała: Zdolność do opanowania jest silniejsza niż metal, dlatego łatwiej jest opracować "platformę, modularyzację i integrację" rozwoju ciała. Hybrydowe konstrukcje nadwozia i platformy metalowe W przypadku tradycyjnych konstrukcji nadwozi samochodowych możliwe jest znaczne zmniejszenie liczby części, zmniejszenie inwestycji w narzędzia i skrócenie cyklu projektowania. Specjalnie dla nowych przedsiębiorstw energetycznych auto może nie tylko zaoszczędzić na inwestycjach w tłoczenie, spawanie linii produkcyjnych, form i urządzeń, zmniejszyć stosunek środków trwałych do aktywów, zoptymalizować strukturę alokacji aktywów przedsiębiorstw, ale także mieć większy wpływ na promocję rynku .
Patrząc na zastosowanie Mercedes-Benz, BMW, Audi i innych wysokiej klasy firm motoryzacyjnych w linii produktów, można się spodziewać, że zastosowanie nowych materiałów CFRTP w samochodach z pewnością stanie się przyszłym kierunkiem rozwoju.
