Principali applicazioni dei componenti automobilistici in fibra di carbonio

La fibra di carbonio è un materiale fibroso di carbonio con un contenuto di carbonio superiore al 90%.Viene preparato carbonizzando varie fibre organiche ad alta temperatura in un gas inerte.Ha eccellenti proprietà meccaniche.Soprattutto nell'ambiente inerte ad alta temperatura superiore a 2000 ℃, è l'unica sostanza la cui forza non diminuisce.Il tubo a spirale in fibra di carbonio e il polimero rinforzato con fibra di carbonio (CFRP), come nuovi materiali nel 21° secolo, sono ampiamente utilizzati nelle automobili grazie alla loro elevata resistenza, alto modulo di elasticità e basso peso specifico.

La tecnologia di formatura delle bobine in fibra di carbonio è un metodo di formatura di prodotti in materiale composito formati da rotoli caldi di prepreg in fibra di carbonio su un avvolgitore.

Il principio è quello di utilizzare rulli caldi su una macchina avvolgitrice in fibra di carbonio per ammorbidire il prepreg e sciogliere il legante resina sul prepreg.Sotto una certa tensione, durante l'operazione di rotazione del rullo, il preimpregnato viene continuamente avvolto sull'anima del tubo attraverso l'attrito tra rullo e mandrino fino a raggiungere lo spessore desiderato, quindi raffreddato e modellato dal rullo freddo, da Rimuovere dall'avvolgitore e polimerizzare in un forno di polimerizzazione.Dopo che il tubo è indurito, è possibile ottenere un tubo avvolto con materiale composito rimuovendo il formatore del nucleo.A seconda del metodo di alimentazione del preimpregnato nel processo di stampaggio, può essere suddiviso in metodo di alimentazione manuale e metodo di alimentazione meccanica continua.Il processo di base è il seguente: innanzitutto il tamburo viene pulito, quindi il tamburo caldo viene riscaldato alla temperatura impostata e la tensione del preimpregnato viene regolata.Nessuna pressione sul rullo, avvolgere il panno di piombo sullo stampo rivestito con agente distaccante per 1 giro, quindi abbassare il rullo di pressione, posizionare il panno della testina di stampa sul rullo caldo, estrarre il prepreg e attaccare il prepreg sul riscaldato parte del telo di testa si sovrappone al telo di piombo.La lunghezza della tela di piombo è di circa 800 ~ 1200 mm, a seconda del diametro del tubo, la lunghezza sovrapposta della tela di piombo e del nastro è generalmente di 150 ~ 250 mm.Quando si avvolge un tubo a pareti spesse, durante il normale funzionamento, aumentare moderatamente la velocità del mandrino e rallentarla.Progettare vicino allo spessore del muro, raggiungere lo spessore del progetto, tagliare il nastro.Quindi, a condizione di mantenere la pressione del rullo pressore, il mandrino ruota continuamente per 1-2 cerchi.Infine, sollevare il rullo di pressione per misurare il diametro esterno del tubo grezzo.Dopo aver superato il test, viene estratto dall'avvolgitore in fibra di carbonio e inviato ad un forno di polimerizzazione per la polimerizzazione e lo stampaggio.

Cuscino riscaldante per sedile

Il cuscinetto riscaldante per fogli per auto in fibra di carbonio rappresenta una svolta nell'applicazione del riscaldamento in fibra di carbonio nell'industria automobilistica.La tecnologia degli elementi riscaldanti in fibra di carbonio sta diventando sempre più popolare nel mercato degli ausiliari automobilistici, sostituendo completamente il tradizionale sistema di riscaldamento delle lastre.Attualmente, quasi tutte le auto di fascia alta e di lusso delle case automobilistiche del mondo sono dotate di tali dispositivi di riscaldamento dei sedili, come Mercedes-Benz, BMW, Audi, Volkswagen, Honda, Nissan e così via.Carico termico della fibra di carbonio La fibra di carbonio è un materiale termoconduttore ad alte prestazioni con un'efficienza termica fino al 96%, distribuito uniformemente nel termoforo

La distribuzione uniforme garantisce un rilascio uniforme del calore nell'area di riscaldamento del sedile, i filamenti in fibra di carbonio e una distribuzione uniforme della temperatura, e l'uso a lungo termine del cuscinetto riscaldante garantisce che la pelle sulla superficie del sedile sia liscia e completa.Nessun segno di linea e scolorimento localizzato.Se la temperatura supera l'intervallo impostato, l'alimentazione verrà interrotta automaticamente.Se la temperatura non è in grado di soddisfare i requisiti, l'alimentazione si accenderà automaticamente per regolare la temperatura.La fibra di carbonio è adatta alle lunghezze d'onda degli infrarossi assorbite dal corpo umano e ha effetti sanitari.Può ridurre completamente l'affaticamento della guida e migliorare il comfort.

Carrozzeria, telaio

Poiché i compositi polimerici rinforzati con fibra di carbonio hanno resistenza e rigidità sufficienti, sono adatti per realizzare materiali più leggeri per i principali componenti strutturali come carrozzeria e telaio.Si prevede che l'applicazione di materiali compositi in fibra di carbonio ridurrà il peso della carrozzeria e del telaio dell'auto dal 40% al 60%, equivalente a 1/3-1/6 del peso della struttura in acciaio.Il Materials Systems Laboratory nel Regno Unito ha studiato gli effetti sulla perdita di peso dei compositi in fibra di carbonio.I risultati hanno mostrato che il peso del materiale polimerico rinforzato con fibra di carbonio era di soli 172 kg, mentre il peso della carrozzeria in acciaio era di 368 kg, circa il 50% della riduzione di peso.Quando la capacità produttiva è inferiore a 20.000 veicoli, il costo di produzione di una carrozzeria in composito utilizzando il processo RTM è inferiore a quello di una carrozzeria in acciaio.Toray ha sviluppato una tecnologia per modellare il telaio di un'automobile (pavimento anteriore) in 10 minuti utilizzando plastica rinforzata con fibra di carbonio (CFRP).Tuttavia, a causa dell'elevato costo della fibra di carbonio, l'applicazione dei materiali compositi in fibra di carbonio nelle automobili è limitata e viene utilizzata solo in alcune auto da corsa di F1, auto di fascia alta e modelli di piccoli volumi, come le carrozzerie di Z-9 e Z-22 di BMW, tetto e carrozzeria della serie M3, carrozzeria Ultralite di G&M, carrozzeria GT40 di Ford, carrozzeria portante Porsche 911 GT3, ecc.

Serbatoio di stoccaggio del carburante

L'uso del CFRP può ottenere recipienti a pressione leggeri pur soddisfacendo questo requisito.Con lo sviluppo di veicoli ecologici, l’uso di materiali CFRP per realizzare serbatoi di carburante per veicoli a celle a combustibile a idrogeno è stato accettato dal mercato.Secondo le informazioni del Fuel Cell Seminar della Japan Energy Agency, nel 2020 in Giappone 5 milioni di veicoli utilizzeranno celle a combustibile. Anche il fuoristrada americano Ford Humerhh2h ha iniziato a utilizzare celle a combustibile a idrogeno e si prevede che il combustibile a idrogeno i veicoli cellulari raggiungeranno una certa dimensione di mercato.

Quanto sopra è il contenuto principale dell'applicazione dei ricambi auto in fibra di carbonio che ti sono stati presentati.Se non ne sai nulla, vieni a consultare il nostro sito web e avremo dei professionisti che te lo spiegheranno.


Orario di pubblicazione: 21 marzo 2023

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