碳纤维车身的优缺点

【碳纤维车身的优缺点】3对数据了解碳纤维车身

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碳纤维材料在许多方面都是优秀的材料,在可预见的未来,碳纤维复合材料具备极大的工业发展潜力,碳纤维也拥有极好的发展前景。然而,与所有的复合材料一样,它也有一些优点和缺点。本文介绍了碳纤维车身的优缺点的4大优点和4大缺点。

碳纤维车身的优缺点

碳纤维车身的优势

超高的材料刚度

由于密度(和重量)几乎比铝低2倍,比钢低5倍,碳纤维复合材料具有优异的刚度重量比。不同标准的碳纤维具有各种刚度和织物组织,最广泛使用的是标准刚度和2/2(斜纹)或1/1(平纹)组织。标准用途的碳纤维织物提供中等硬度(中等模组碳纤维)或高硬度(高模组碳纤维),其硬度是标准碳纤维织物的2倍(价格也更高)。此外,当元素暴露在一个或两个方向的应力下时,在任何方向上都不需要一致的强度,可以通过使用在给定方向上刚度达到90%的单向织物来增加刚度,从而提高碳纤维复合材料的刚度。而铝材料或者钢材则完全不可能,因为单向结构的特点是稳定的刚度和强度。

碳纤维车身的优缺点
碳纤维车身的优缺点

碳纤维材料超轻的重量

碳纤维复合材料具有低密度、低质量的特点。碳纤维复合材料的密度为1.6 g/cm3,铝为2.7g/cm3,钢为8 g/cm3。因此,一块10mm厚、尺寸为1x1m的钢板重量约为。80公斤,铝面板27公斤,碳纤维面板16公斤,比钢面板低5倍。这也是在F1赛车或自动机械夹持装置中广泛使用碳纤维复合材料的主要原因,在这些装置中,重量是一个关键因素。

碳纤维的外形非常美观

碳纤维产品经常覆盖透明面漆,以展示独特和美丽的外观碳纤维。在碳纤维产品的制造过程中,第一层是由低重量的织物(200-300克)特殊编织而成,这提供了一个吸引人的外观,例如法拉利汽车使用1/1编织的织物,而帕加尼和科尼赛克汽车使用4/4编织的织物。大多数碳纤维产品都是手工制作的,这使得每一件产品都非常独特。因此整个过程涉及到一种艺术,碳纤维制品厂商常常在每个产品或部件上都加上一个序列号,以强调其独特的原创风格。

碳纤维车身的缺点

原材料的基础研究,包括钢车身以及铝车身的研制需要大量和昂贵的投资。在塑料制造的情况下,需要非常昂贵的注塑机和实施过程,只有在包括数千件产品的系列生产中才有回报。而铝材料产品的生产则需要使用昂贵的模具和压机进行成型。这就是碳纤维产品开发和生产价格昂贵的原因。碳纤维的制造工艺包括基于主模型的3D绘图铣削,从而能够交付由树脂、碳或玻璃织物制成的复合模具。

高强度碳纤维的作用,碳纤维的发展前景会怎么样?
高强度碳纤维的作用,碳纤维的发展前景会怎么样?

碳纤维车身昂贵的价格

碳纤维是一种昂贵的材料,碳纤维布或预浸碳纤维(树脂浸渍碳纤维的成本极贵。实际上,任何碳纤维复合材料都有几层(大部分从4层到10层)。在模具内放置任何额外的一层都是耗时的手工工作,而高质量碳纤维复合材料(预预复合材料)的生产过程需要昂贵的设备,包括增加单价的高压釜。

碳纤维车身形变能力较差

碳纤维涉及一种用于制造暴露于反复应力和冲击的部件的材料。任何强烈的撞击,例如用锤子撞击,都可能导致碳纤维复合材料开裂。因此,工程人员开发了芳纶纤维的工艺,并结合起来显著提高了碳纤维的抗冲击性能。

碳纤维车身的制造工时较长

碳纤维车身的制造是一项非常消耗时间的技术。一些重大国际问题(如宝马)实现生产碳纤维部分使用自动机器和加热5分钟内按确保碳复合材料硬化,但中小型系列的生产,在高精度碳纤维部分是手动处理碳纤维结构保持独特的外观和防止复合缺陷。在实际应用中,针对阀盖的碳织物放置可能需要长达2天的时间。因此,一些限制适用于生产的大量制造。

关于碳纤维车身的优缺点我们就为大家介绍到这里,希望大家能够从中得到需要的信息,谢谢大家的关注。

文章来源:碳月工厂——专业汽车碳纤维生产