Komponente od ugljičnih vlakana u automobilskoj industriji

Kompozitni materijal od karbonskih vlakana ima izvrsna mehanička svojstva i jedini je materijal čija se čvrstoća neće smanjiti u visokotemperaturnom inertnom okruženju iznad 2000 °C.Kao materijal visokih performansi, kompozitni materijal od karbonskih vlakana ima vlastite karakteristike male težine, velike čvrstoće, visokog modula elastičnosti i otpornosti na zamor.Primijenjen je u mnogim područjima kao što su vrhunska medicinska njega, zrakoplovstvo, industrija, automobili itd. Bilo da se radi o karoseriji, vratima ili unutarnjem uređenju, mogu se vidjeti kompozitni materijali od karbonskih vlakana.

Lagani automobili temeljna su tehnologija i važan smjer razvoja automobilske industrije.Kompozitni materijali od ugljičnih vlakana ne samo da mogu zadovoljiti potražnju za laganom, već imaju i određene prednosti u smislu sigurnosti vozila.Trenutno su kompozitni materijali od ugljičnih vlakana postali popularniji i obećavajući lagani materijali u automobilskoj industriji nakon aluminijskih legura, magnezijevih legura, inženjerske plastike i kompozita od staklenih vlakana.

1. Kočione pločice

Ugljična vlakna se također koriste u kočionim pločicama zbog zaštite okoliša i otpornosti na trošenje, ali proizvodi koji sadrže kompozitne materijale od ugljičnih vlakana vrlo su skupi, tako da se trenutno ova vrsta kočionih pločica uglavnom koristi u automobilima visoke klase.Kočioni diskovi od ugljičnih vlakana naširoko se koriste u trkaćim automobilima, poput F1 trkaćih automobila.Može smanjiti brzinu automobila sa 300 km/h na 50 km/h na udaljenosti od 50 m.U to će vrijeme temperatura diska kočnice porasti iznad 900°C, a disk kočnice će postati crven zbog apsorbiranja velike količine toplinske energije.Kočioni diskovi od karbonskih vlakana mogu izdržati visoke temperature od 2500°C i imaju izvrsnu stabilnost pri kočenju.

Iako kočioni diskovi od ugljičnih vlakana imaju izvrsne performanse usporavanja, trenutačno nije praktično koristiti kočione diskove od ugljičnih vlakana na masovno proizvedenim automobilima, jer se performanse kočionih diskova od ugljičnih vlakana mogu postići samo kada temperatura dosegne iznad 800 ℃.Naime, kočioni uređaj automobila može doći u najbolje radno stanje tek nakon nekoliko kilometara vožnje, što nije prikladno za većinu vozila koja putuju samo na kratke udaljenosti.

2. Karoserija i šasija

Budući da kompoziti s polimernom matricom ojačani ugljičnim vlaknima imaju dovoljnu čvrstoću i krutost, prikladni su za izradu lakših materijala za glavne strukturne dijelove kao što su karoserije i šasije automobila.

Domaći laboratorij također je proveo istraživanje o učinku smanjenja težine kompozitnih materijala od karbonskih vlakana.Rezultati pokazuju da je težina tijela od polimernog materijala ojačanog ugljičnim vlaknima samo 180 kg, dok je težina čeličnog tijela 371 kg, što je smanjenje težine od oko 50%.A kada je obujam proizvodnje manji od 20.000 vozila, trošak korištenja RTM-a za proizvodnju kompozitne karoserije niži je od troška čelične karoserije.

3. Čvorište

Serija glavčina kotača “Megalight—Forged—Series” koju je pokrenuo WHEELSANDMORE, poznati njemački stručnjak za proizvodnju glavčina kotača, ima dvodijelni dizajn.Vanjski prsten izrađen je od materijala od karbonskih vlakana, a unutarnja glavčina od lake legure, s vijcima od nehrđajućeg čelika.Kotači mogu biti oko 45% lakši;uzevši kotače od 20 inča kao primjer, Megalight—Forged—Series naplatci su samo 6 kg, što je mnogo lakše od 18 kg težine običnih kotača iste veličine, ali kotači od ugljičnih vlakana Cijena automobila je vrlo visoka, i set 20-inčnih kotača od ugljičnih vlakana košta oko 200.000 RMB, što se trenutno pojavljuje samo u nekoliko vrhunskih automobila.

4. Kutija za baterije

Kutija za baterije koja koristi kompozitne materijale od ugljičnih vlakana može ostvariti smanjenje težine tlačne posude pod uvjetom ispunjavanja ovog zahtjeva.S razvojem ekološki prihvatljivih vozila, tržište je prihvatilo upotrebu materijala od karbonskih vlakana za izradu baterijskih kutija za vozila s gorivnim ćelijama na vodik.Prema informacijama sa seminara o gorivim ćelijama Japanske agencije za energiju, procjenjuje se da će 5 milijuna vozila koristiti gorivne ćelije u Japanu 2020. godine.

Gore navedeni je sadržaj o komponentama od ugljičnih vlakana u području primjene u automobilskoj industriji.Ako ne znate ništa o tome, dobrodošli na našu web stranicu, a mi ćemo vam stručni ljudi objasniti.