碳纤维复合材料在汽车车身上的应用及主要制造工艺机械制造制造加工工艺_机械制造-制造加工工艺.pdf

碳纤维复合材料在汽车车身 上的应用及主要制造工艺（总2页）本页仅作为文档封面，使用时可以删除 This document is for reference only-rar21 year.March 一、未来汽车工业为什么用复合材料 复合材料可以减轻车身重量，降低油耗，减少尾气排放，提高装载量：貝抗冲击性 强，能量吸收能力强，可以非常好地改善汽车的安全性能，F1上大量使用碳纤维，就是一 个最好的证明：复合材料的可设讣性灵活，可视的碳纤维外观使汽车适型更加美观时尚：苴抗疲劳、耐腐蚀性能好，可以延长车身寿命，这一特点在航空航天领域得到普遍认可。二、复合材料在汽车上的应用 复合材料在汽车上主要可应用于发动机罩、翼子板、车顶、行李箱、门板、底盘等结 构件中。碳纤维最初主要应于赛车当中，随着车用复合材料技术地不断成熟发展，现在也 被广泛地应用于超级跑车和高价值民用轿车上。在商用车应用上，也逐渐从重型卡车中，广泛地延伸到大巴车和轻型小卡。1、主承载车身结构件 为了确保足够的安全性能，在主承载车身结构件上汽车厂商通常要选择强度，刚性及 耐冲击性能均很髙的材料用于制作主承力结构件，这时环氧树脂碳纤维增强复合材料就成 为理想的材料选择。环氧树脂碳纤维增强复合材料具有可设计性，质轻高强，与同体积的铝合金构件相比 减重可达50%,耐冲击，耐腐蚀，抗疲劳，材料寿命长，此类材料制作的主承载车身结构 件，不仅大大提高了汽车的安全性，而且降低了车重，减少了燃油消耗，提高了经济性，另外还改善了美观性。2、次承力结构件 次承力结构件主要包括：车门，发罩，行李舱门，前后杠，翼子板，扰流板等部件，其结构大都为层合实体结构和复合材料三明治夹心结构。三明治结构特点：蒙皮选用高强度高模量材料制作，承受较大的弯曲负荷；芯材选用一上刚度和强度的 低密度材料，英抗剪切性能突出，可承受较大的冲击载荷；胶结层将蒙皮和芯材连接在一 起，承受剪切应力：由于选用低密度芯材，重量会进一步降低。三、用于制作车身结构的主要制造工艺 1预浸料袋压/热压罐(Autoclave)该工艺是将纤维预先被树脂浸润，制成半固化态材料，过程中纤维和树脂含屋是可控 的，采用手工积层，干法操作，易于施工，环境友好。成型制品表而精度高，孔隙率低，品质高，由于采用热压罐加什么用复合材料复合材料可以减轻车身重量降低油耗减少尾气排放提高装载量貝抗冲击性强能量吸收能力强可以非常好地改善汽车的安全性能上大量使用碳纤维就是一个最好的证明复合材料的可设讣性灵活可视的碳纤维外观使汽车汽车上的应用复合材料在汽车上主要可应用于发动机罩翼子板车顶行李箱门板底盘结构件中碳纤维最初主要应于赛车当中随着车用复合材料技术地不断成熟发展现在也被广泛地应用于超级跑车和高价值民用轿车上在商用车应用上也件上汽车厂商通常要选择强度刚性及耐冲击性能均很髙的材料用于制作主承力结构件这时环氧树脂碳纤维增强复合材料就成为理想的材料选择环氧树脂碳纤维增强复合材料具有可设计性质轻高强与同体积的铝合金构件相比减重可达压固化，层间结合紧密，机械强度优。目前是应用最广泛的工 艺，是高端复合材料必备工艺，其材料需要低温运输和储存。工艺流程：根据铺层设计和工艺规范在模具上手工逐层干法铺贴；制袋密封，使其内 部处于頁空并产生负压，消除气泡：送入热压罐，在一泄的温度、压力、时间下固化成 型。2、树脂传递模塑(RTM)该工艺是将纤维经预成型，预编织处理，纤维铺放可设计，制品受力合理。预成型纤 维体预先铺放在模具型腔内，合模后通过设备用压力将树脂注入模腔，浸润纤维，固化成 型，闭模操作，不污染环境，采用多模，多工位机械注射模式，生产效率高。需要树脂灌 注设备及多套模具，适于中等至大批量生产方式，制品双而光，尺寸稱度高，可做结构复 杂零件及镶件。3、真空灌注/固化炉(Infusion)在该工艺中，树脂在貞空负压的作用下，被吸入型腔，浸润纤维，比手糊树脂用量可 减少20%,可精确控制制品的含胶量，产品性能得到改善，如无气泡,孔隙率降低，力学性能 得到保证，厚度均匀，重量轻等。均匀施压，产品性能一致，加快积层速率，提髙生产效率，特 别适于制作底盘，顶板，门板，发罩等部件。产品在封闭状态下成型,减少挥发物对人体的 伤害，降低劳动量及劳动强度。什么用复合材料复合材料可以减轻车身重量降低油耗减少尾气排放提高装载量貝抗冲击性强能量吸收能力强可以非常好地改善汽车的安全性能上大量使用碳纤维就是一个最好的证明复合材料的可设讣性灵活可视的碳纤维外观使汽车汽车上的应用复合材料在汽车上主要可应用于发动机罩翼子板车顶行李箱门板底盘结构件中碳纤维最初主要应于赛车当中随着车用复合材料技术地不断成熟发展现在也被广泛地应用于超级跑车和高价值民用轿车上在商用车应用上也件上汽车厂商通常要选择强度刚性及耐冲击性能均很髙的材料用于制作主承力结构件这时环氧树脂碳纤维增强复合材料就成为理想的材料选择环氧树脂碳纤维增强复合材料具有可设计性质轻高强与同体积的铝合金构件相比减重可达