聚合物材料將在汽車領域應用廣泛
專家預測,未來10年,聚合物材料在更多的車輛結構領域將起到更(gèng)大的作用。但是,為了實現這個目標,分析工具要更加穩定、精確,避免因部件過度設計而增加成本和重量;在薄壁斷麵中材料要起更大的作用;生產工藝速度要更快、效率要更高,尤其是對於熱固性材(cái)料。 最近,許多工藝創新催生了(le)一些著名的應用進步。更快的加工工藝有助於降(jiàng)低配件係統的成本,從而使聚合物材料相比鋼材和輕質鋁、鎂具有更(gèng)強的成本競爭(zhēng)能力。SPE汽車創新大獎賽上最近的幾名獲(huò)獎者就是這些進步的典範。 工藝(yì)進步助(zhù)推(tuī)聚合物 複合材料在更多的結構部件中取代(dài)金屬,如新型Corvette Stingray車(chē)上的粘接發(fā)動機罩和車頂總成(照片經通(tōng)用汽車公(gōng)司許可使用)。 用於電動(dòng)車電池的無(wú)VOC 複合材料 為了防止電(diàn)動車輛(EV)電池在發生重大事故時損壞,通用汽車(chē)公司的Chevrolet Spark EV采用了一種無有機揮發物的複合材料(liào)電池殼(ké)體。 由於EV電池尺寸和重量較大,一般設置在後方較低的位置,所以複(fù)雜形狀的複合材料殼體(也有大的複合材料與金屬(shǔ)的接(jiē)合處)要滿足多(duō)種極苛刻的性能要求。其中包括(kuò)30°電池偏移不損壞,側麵衝(chōng)擊,以(yǐ)及車輛後部電池碰撞試(shì)驗;沿x, y, z軸(zhóu)的50克脈衝衝擊波;碰撞後整套裝置完整性;耐火試驗;3米跌落試驗(底部(bù)/端部(bù));1米水浸泡試驗等(děng)。 為了滿足所有這(zhè)些要求,據(jù)說研發團隊需(xū)要設計新材料、生(shēng)產工藝、模塑成型後(hòu)的處理工藝,以及非破(pò)壞(huài)性(xìng)測試方法。用於該場合的材料是玻璃布/乙烯基(jī)酯預浸料。 值得注意的是,預浸料采用了工業界首個(gè)無VOC的乙烯(xī)基酯(由Co ntinental Structural Plastics (CSP)公司配混),提供疊合、組裝成三維型坯,存放,之(zhī)後模壓(yā)部件整個過程中所需的較長使用期。 與短纖(xiān)維相比,連續纖維/織物增強可賦予較高的機械性(xìng)能;織物粗(cū)紋可保證良好的浸潤/浸(jìn)漬性能。特殊設計的疊合方式可保證能夠充填具有複雜設計細節的複雜斷麵,電池殼體由CSP公司模壓製造,比過去的金屬殼體輕40%,而(ér)且其不會被腐蝕,不導電。 碳複合材料進入中等批量生產 碳纖維增強塑料(CFRP)有(yǒu)較大的強度/重量比,並具有(yǒu)優(yōu)異的防碰撞性能(néng),是理想的材料。它們已(yǐ)經在賽車和街道上合法使用的(de)超級跑(pǎo)車(chē)中(zhōng)的結(jié)構件和半結構件中起著重要作用,不(bú)僅提高了性能,延長了加油(yóu)間(jiān)隔時間,而且在發生(shēng)碰撞事故時駕(jià)駛員具有更高的安(ān)全(quán)性。 但是,熱固性碳纖維複合材料是非常昂貴的材(cái)料,因為原料(liào)纖維成本高,再加上生產工藝速(sù)度慢,一般采用真(zhēn)空袋/高壓釜係統加工預浸(jìn)漬纖維(預浸料坯),或通過樹脂熔滲或樹脂(zhī)傳遞成型(RTM)工藝灌注和模塑纖維型坯。因此,CFRP材料一般僅用於(yú)對性能要求極高的場合(高性能跑車和超級(jí)跑車)或者其高(gāo)端標誌(zhì)與增加的成本相匹配的場合。 樹(shù)脂供應商與合作開發公司BASF進行(háng)了大量(liàng)的計算機仿真來設計部件,部件中將織物層(由聚酰胺6預浸漬的連續 玻璃纖維成型)與不連續(xù)(剪斷)的玻璃纖維和PA6基體複合模塑到一起。 采用材料(liào)加工商Reinart公司開發的複(fù)合注塑工藝製造部(bù)件。首先,預切、預浸(jìn)漬的複合(hé)材料嵌(qiàn)件由機械手放置到注塑(sù) 模具中。之後,彈出一個紅外(IR)加(jiā)熱器對冷(lěng)片材進行預熱,確保與複合模塑的短玻璃纖維(wéi)/PA6具有良好的粘合性能。最後,IR加(jiā)熱(rè)器返回其原始(shǐ)位置,模具閉合,對嵌件進行三維成型,同時與衝擊改(gǎi)性短纖維PA6複合模塑,成(chéng)型加強肋、邊緣、附屬結(jié)構及其他連續(xù)纖維不易充填的結構部(bù)分。 由於在(zài)脫(tuō)模、修剪後,座椅(yǐ)底(dǐ)座上要安裝減振件和裝飾件,所以這種隱藏部件的外觀不重要。但是,對於一些(xiē)可見應用場合,如果(guǒ)要求有較高的表麵質量,可(kě)以采用複合模塑或(huò)聚合物薄膜。 更多信息請關注中國複合材料信息網 http://www.cnfrp.com
- 下一篇: 新材料亟需進行產業結構調整
- 上一篇(piān): 風電(diàn)迷航“十(shí)三五”
[ 行業資訊搜索 ] [ 加入收藏 ] [ 告訴好友 ] [ 打印本文 ] [ 關閉(bì)窗口 ] 相關資(zī)訊
- 國內軍機民機(jī)用碳纖維複合材料分析
- 高科技複合材料長輸管道技術介紹
- 美國複合材料製造(zào)技(jì)術中心發布2019完成項目以及
- 放射物理學家研究用於5G設備的複合材料的性能
- 國恩股份高分子複合材(cái)料項目已部分投產 打開未
- 複合材料(liào)在高鐵中的應用
- 軍用艦船領域碳纖維複合材料的發展方向
- 專訪(fǎng)丨HRC首(shǒu)席技術官GIACOMO DAL BUSCO:先進複
- 連續纖維增材製造技術或將顛覆(fù)航空(kōng)複合材料結構
- 碳纖維複合材料製品的小知識