È necessario prendere in considerazione una serie di fattori nella scelta dei materiali automobilistici, quali proprietà meccaniche, leggerezza, stabilità del materiale, designabilità del materiale e processabilità. Ogni fattore avrà un impatto significativo sulla progettazione, produzione, vendita e utilizzo dell'auto. Negli ultimi anni, Carbon Fiber Reinforced Polymers (CFRP) è diventato un nuovo materiale automobilistico con le sue caratteristiche di prestazioni uniche. I compositi a matrice polimerica rinforzati con fibra di carbonio hanno i seguenti vantaggi rispetto ad altri materiali automobilistici.
1. Eccellenti proprietà meccaniche
Il composito a matrice di resina rinforzata con fibra di carbonio (CFRP) ha una densità da 1,5 a 2 g / cm3, che è solo 1/4 a 1/5 del comune acciaio al carbonio, ed è circa 1/3 più leggero della lega di alluminio, ma in fibra di carbonio materiale composito Le proprietà meccaniche complete sono significativamente migliori rispetto a quelle dei materiali metallici e la resistenza alla trazione è da 3 a 4 volte quella dell'acciaio. La resistenza alla fatica di acciaio e alluminio è compresa tra il 30% e il 50% della resistenza alla trazione, mentre il CFRP può raggiungere il 70% -80%. Allo stesso tempo, CFRP ha anche migliori caratteristiche di smorzamento delle vibrazioni rispetto al metallo leggero. Ad esempio, la lega leggera ha bisogno di 9 secondi per fermare le vibrazioni. Il materiale composito in fibra di carbonio può essere fermato per 2 secondi e la resistenza specifica e il modulo specifico sono elevati.
2. Progettabile
Il materiale composito in fibra di carbonio ha una forte designabilità e può selezionare il materiale di base in modo ragionevole in base ai requisiti di prestazione, progettare la disposizione delle fibre e la forma strutturale del materiale composito e progettare in modo flessibile il prodotto. Ad esempio, disponendo le fibre di carbonio nella direzione della forza, l'anisotropia della resistenza del materiale composito può essere pienamente utilizzata, ottenendo così lo scopo di risparmiare materiali e ridurre la qualità. Per i prodotti che richiedono resistenza alla corrosione, per la progettazione è possibile selezionare un materiale di base con una buona resistenza alla corrosione.
3. Può raggiungere una produzione integrata
Modularità e integrazione sono anche una tendenza di sviluppo della struttura dell'automobile. I materiali compositi sono facili da formare superfici curve di varie forme durante lo stampaggio, consentendo la produzione integrata di componenti automobilistici. Lo stampaggio integrato può non solo ridurre il numero di parti e il numero di stampi, ridurre il numero di parti e altri processi, ma anche abbreviare notevolmente il ciclo di produzione. Ad esempio, se il modulo anteriore dell'automobile è realizzato in materiale composito in fibra di carbonio, può realizzare uno stampaggio integrato integrato, evitando la concentrazione locale delle sollecitazioni causata dalla successiva saldatura su misura e successiva lavorazione di parti metalliche e riducendo le parti automobilistiche garantendo al tempo stesso la precisione del prodotto e migliorare le prestazioni. Qualità, riduzione dei costi di produzione.
4. Assorbimento di energia e resistenza agli urti
Il composito a matrice di resina rinforzata con fibra di carbonio (CFRP) ha una certa viscoelasticità e vi è un leggero movimento relativo locale tra la fibra di carbonio e la matrice, che può generare attrito interfacciale. Sotto la sinergia di viscoelasticità e attrito interfacciale, le parti in CFRP hanno un migliore assorbimento di energia e resistenza agli urti. D'altro canto, la speciale struttura di assorbimento dell'energia in collisione composita in fibra di carbonio si rompe in frammenti più piccoli in collisione ad alta velocità, assorbe una grande quantità di energia di impatto e la sua capacità di assorbimento di energia è da 4 a 5 volte superiore a quella dei materiali metallici, che può effettivamente migliorare il veicolo. Sicurezza per proteggere la sicurezza dei membri.
5. Buona resistenza alla corrosione
Il materiale composito a matrice polimerica rinforzata con fibra di carbonio è composto principalmente da materiale di traino e resina in fibra di carbonio e presenta un'eccellente resistenza agli acidi e agli alcali. Le parti automobilistiche prodotte dallo stesso non hanno bisogno di trattamenti superficiali anticorrosione, e hanno una buona resistenza agli agenti atmosferici e resistenza all'invecchiamento, e la durata è generalmente da 2 a 3 volte quella dell'acciaio.
6. Prestazione ad alta temperatura
La fibra di carbonio ha una prestazione molto stabile sotto i 400 ° C e non cambia molto a 1 000 ° C.
7. Buone prestazioni anti-fatica
Il materiale rinforzato con fibra di carbonio ha un ostacolo alla crescita delle incrinature da fatica della fibra e la sua resistenza alla fatica può raggiungere il 70% -80%. La struttura della fibra di carbonio è stabile e la resistenza del materiale composito dopo la prova ciclica della fatica da sforzo è milioni di volte. Ci sono ancora il 60%, mentre acciaio e alluminio sono rispettivamente del 40% e del 30% e FRP è solo dal 20% al 25%. Pertanto, la resistenza a fatica dei materiali compositi in fibra di carbonio è adatta per una vasta gamma di applicazioni nell'industria automobilistica.
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XIAMEN LFT COMPOSITE PLASTIC CO., LTD.
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