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汽車模具生產輕量化“次時代”到來

現今階段 ,無論是從性能考慮 ,還是從環保出發 ,汽車模具生產輕量化都已成為一種必然趨勢 。而碳纖維複合材料是汽車輕量化的不二之選 ,眾所周知的頂級方程式賽車車身就整體使用的是碳纖維複合材料 。隨著技術的發展 ,這種材料逐步普及 ,已經開始運用於普通汽車上 。而國內的康得複合材料有限責任公司與德國科研人員攜手合作 ,正在致力於此項技術的研發生產 ,並取得了一定的成果 。

一 、汽車輕量化已勢不可擋

減輕車重是人們一直在追求探索的 。汽車變輕 ,一方麵能提高車輛性能 ,另一方麵更能滿足節能環保的需求 。如果將現在汽車的鋼材部件全部由碳纖維複合材料置換 ,車體重量可減輕40-50% ,車子的提速和轉向等性能顯著提升 。此外 ,當前我國機動車汙染物排放量已超4,500萬噸 。研製輕量化汽車是實現我國低碳經濟的迫切需求 。數據顯示 ,汽車每減重10% ,燃油消耗可節省7% ,目前鋼鐵材料約占車體重量的3/4 ,如果汽車的鋼材部件全部由碳纖維複合材料置換 ,車體重量可減輕300kg ,燃油效率提高36% ,二氧化碳排放量可削減17% 。若減重20%-30% ,每車每年CO2排放可減少0.5T ,不僅減少了使用成本 ,更加綠色環保 。

二 、碳纖複合材料是必然選擇

碳纖維是由化纖和石油經特殊工藝製成的纖維 ,除了和一般碳素材料一樣具備耐高溫 、耐摩擦 、導電 、導熱等特性外 ,它強度更高 ,質量輕 ,更耐腐蝕 。它的密度不到鋼的1/4 ,但抗拉強度卻是鋼的7~9 倍 ,抗拉彈性也高於鋼 ,在2000℃以上的高溫惰性環境中 ,是唯一強度不下降的物質 。在有機溶劑 、酸 、堿中不溶不脹 ,耐蝕性出類拔萃 。而且它外形柔軟,可加工成各種織物 。從使用的角度看 ,碳纖維不存在腐蝕生鏽的問題 ,比普通金屬耐用 。在極端氣候條件下 ,碳纖維的性質幾乎不發生變化 。使用碳纖維製造車身 ,可以省去高成本 、繁瑣的塗裝工藝 。難怪有人說 ,碳纖維幾乎是目前可知的最能讓汽車減重的完美材料 。

應用碳纖維複合材料的汽車提速更快

三 、碳纖維複合材料技術發展備受關注

碳纖維複合材料有兩個關鍵技術吸引了OEM廠商的關注 。一是模塊化生產 ,碳纖維複合材料具有良好的可塑性 ,可加工成各種零部件 ,也可以製成一體式的整體結構 。例如 ,汽車座位需要焊接50 ~60個部件 ,若用整碳纖維複合材料 ,可實現一次加工成型 ,不僅加工時間短、降低了成本 ,並且精度有保證 。二是生產工藝-樹脂轉移模塑成型(RTM)技術的發展應用 ,能大幅提高零件成型速度 ,將傳統成型的幾天時間縮短為幾分鍾 ,具有效率高 、成本低 、綠色環保等優點 。寶馬 、奧迪 、帝人等公司都已試驗或運用了此項技術 。采用更新的成型技術可以使碳纖維產品能達到A級表麵的要求 ,拓展了碳纖維複合材料在汽車上的使用範圍 。

四 、碳纖維複合材料在汽車的應用

因而 ,在汽車輕量化已成趨勢化發展的情況下 ,碳纖維複合材料技術的運用為汽車輕量化提供了最佳選擇 ,已成為變革路上的必然之選 。康得複材在這一領域居於領先地位 ,可為汽車輕量化發展提供最頂尖的碳纖維輕量化整體解決方案 。