將碳纖維材料首次應用在汽車上是在1968年,準確的說是將碳纖維復合材料制成了F1賽車的車身零部件,不僅提高了賽車的車身強度,同時略微降低了一些重量。碳纖維和汽車這兩個領域自此便開始了長達50多年的合作關系,如今碳纖維可以應用在幾乎所有的汽車部件上,包括引擎蓋、后視鏡、車身框架、內(nèi)部裝飾等,來看看碳纖維復合材料是怎么加工成汽車零部件的吧。
 
碳纖維汽車引擎蓋是如何加工出來的?
 
    碳纖維汽車引擎蓋是如何加工出來的?
 
    拿汽車引擎蓋來舉例說明,它只是汽車所有零部件中結(jié)構較為簡單的一種,以碳纖維復合材料來制作的話,難度并不算高,目前已經(jīng)有不少旗艦車型都配裝了碳纖維引擎蓋,另外很多從事汽車改裝的企業(yè)非常擅長碳纖維汽車零部件的生產(chǎn)和加工,來了解一下吧。
 
    1、外形設計:汽車引擎蓋的外形設計是使用計算機軟件進行創(chuàng)建,充分考慮到車型結(jié)構、空氣動力學要求合美觀度等因素。
 
    2、模具準備:根據(jù)設計的圖紙生產(chǎn)對應的模具,模具以汽車引擎蓋的形狀為基礎,模具通常由塑料材質(zhì)或金屬材質(zhì)制成。模具通常有內(nèi)模和外模2個部分,還需要搭配真空袋使用。
 
    3、碳纖維預浸料鋪層:先將碳纖維預浸料裁剪成需求的大小,然后根據(jù)需求將碳纖維預浸料鋪層放入模具當中,注意碳纖維預浸料中碳纖維的方向角度,以及單一方向上預浸料的層數(shù)和厚度,并進行一定壓實。
 
    4、翻入真空裝袋:碳纖維預浸料鋪層結(jié)束后,將真空袋放在碳纖維預浸料層上,并從袋子下方抽出空氣,以確保各層的適當固結(jié)和粘合。
 
    5、固化成型:將碳纖維預浸料、真空袋和模具放入熱壓設備中,調(diào)節(jié)好適當?shù)臏囟群蛪毫Γ偈固祭w維預浸料逐漸固化成型。固化前后的溫度和壓力需要較為精準的調(diào)控,通常固化的過程需要4-8個小時完成。
 
    6、外觀加工:固化成型后,需要將碳纖維引擎蓋從模具中脫離下來,將余的材料和飛邊被修剪掉,邊緣被細化以達到所需的形狀和貼合度。后續(xù)還要通過打磨、拋光和涂層等加工工序,進一步完善碳纖維引擎蓋的表面光潔度,達到客戶的要求。
 
碳纖維汽車引擎蓋是如何加工出來的?
 
    碳纖維汽車應用還有哪些案例?
 
    碳纖維引擎蓋的加工過程并不算特別復雜,加工難度也相對簡單,這是因為它并不是汽車上的次承重和主承重結(jié)構零部件。隨著碳纖維技術的進步,碳纖維復合材料在汽車上的應用方向有了實質(zhì)性的變化,從裝飾性制品逐步向?qū)嵱眯灾破钒l(fā)展。
 
    1、車身面板:碳纖維復合材料用于輕型車身面板,例如引擎蓋、車頂、車門、擋泥板和行李箱蓋。不僅減輕了車身重量,而且保持了結(jié)構完整性并提高了性能。
 
    2、內(nèi)部裝飾組件:碳纖維復合材料用于內(nèi)部組件,為機艙增添了高端、運動的外觀,包括儀表板、中央控制臺、門板和裝飾件。
 
    3、空氣系統(tǒng)元件:碳纖維復合材料用于制造空氣動力學元件,例如分離器、擴散器、側(cè)裙和擾流板。這些部件增強了車輛的空氣動力學性能和穩(wěn)定性,減少了阻力并提高了下壓力。
 
    4、排氣系統(tǒng):碳纖維復合材料因其重量輕和耐熱性而被用于高性能排氣系統(tǒng),碳纖維排氣嘴和消聲器外殼是比較流行的應用。
 
    5、電池外殼:在電動汽車上,碳纖維復合材料可以用于制作電池箱體外殼,輕巧而堅固的特性有助于抵消電池組的重量,同時提供結(jié)構支撐和安全性。
 
    6、底盤和結(jié)構部件:碳纖維用于底盤和結(jié)構部件的構造,以增強剛度、減輕重量并提高安全性,可用于單體結(jié)構、副車架、懸架部件和防滾架。
 
    7、車輪:與傳統(tǒng)合金車輪相比,碳纖維車輪重量更輕,有助于改善操控性、加速性和燃油效率,還具有高強度和剛度,提供更好的性能和耐用性。
 
    8、發(fā)動機部件:碳纖維用于制造發(fā)動機部件以減輕重量和提高性能,應用案例包括進氣歧管、發(fā)動機罩和空氣箱。
 
    目前汽車行業(yè)的發(fā)展逐步進入了電動車的大方向,碳纖維鋰電池箱體的應用需求逐步升高,但當下熱固性碳纖維復合材料的回收利用率較低,未來熱塑性碳纖維復合材料普及,將會大大改善這一問題。
 
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