Włókno węglowe to włóknisty materiał węglowy o zawartości węgla przekraczającej 90%.Otrzymuje się go poprzez karbonizację różnych włókien organicznych w wysokiej temperaturze w gazie obojętnym.Posiada doskonałe właściwości mechaniczne.Zwłaszcza w obojętnym środowisku o wysokiej temperaturze powyżej 2000 ℃ jest to jedyna substancja, której wytrzymałość nie spada.Zwijane rury z włókna węglowego i polimer wzmocniony włóknem węglowym (CFRP), jako nowe materiały XXI wieku, są szeroko stosowane w samochodach ze względu na ich wysoką wytrzymałość, wysoki moduł sprężystości i niski ciężar właściwy.
Technologia formowania zwojów z włókna węglowego to metoda formowania produktów z materiałów kompozytowych formowanych przez gorące walce prepregu z włókna węglowego na zwijarce.
Zasadą jest użycie gorących walców na maszynie do nawijania włókna węglowego w celu zmiękczenia prepregu i stopienia spoiwa żywicznego na prepregu.Pod pewnym napięciem, podczas obracania się walca, prepreg jest w sposób ciągły nawijany na rdzeń rury poprzez tarcie pomiędzy walcem a trzpieniem, aż osiągnie pożądaną grubość, a następnie schładzany i kształtowany za pomocą zimnego walca, z Usuń z nawijarki i utwardzać w piecu utwardzającym.Po utwardzeniu rury można uzyskać rurę owiniętą materiałem kompozytowym poprzez usunięcie formy rdzeniowej.Zgodnie z metodą podawania prepregu w procesie formowania można go podzielić na metodę podawania ręcznego i metodę ciągłego podawania mechanicznego.Podstawowy proces przebiega następująco: Najpierw bęben jest czyszczony, następnie gorący bęben jest podgrzewany do zadanej temperatury i reguluje się napięcie prepregu.Brak nacisku na wałek, owiń płótno ołowiane na formie pokrytej środkiem antyadhezyjnym przez 1 obrót, następnie opuść wałek dociskowy, nałóż szmatkę głowicy drukującej na gorący wałek, wyciągnij prepreg i przyklej prepreg do nagrzanego wałka część nakrycia głowy zachodzi na tkaninę ołowianą.Długość tkaniny ołowianej wynosi około 800 ~ 1200 mm, w zależności od średnicy rury, długość zakładki tkaniny ołowianej i taśmy wynosi zazwyczaj 150 ~ 250 mm.Podczas zwijania grubościennej rury podczas normalnej pracy należy umiarkowanie zwiększać prędkość trzpienia i zwalniać.Projektuj zbliżoną do grubości ściany, osiągnij grubość projektową, odetnij taśmę.Następnie, pod warunkiem utrzymania nacisku rolki dociskowej, trzpień obraca się w sposób ciągły o 1-2 koła.Na koniec podnieś rolkę dociskową, aby zmierzyć zewnętrzną średnicę półfabrykatu tuby.Po przejściu testu jest wyjmowany ze zwijarki włókna węglowego i wysyłany do pieca utwardzającego w celu utwardzenia i formowania.
Poduszka podgrzewająca siedzisko
Podkładka grzewcza z włókna węglowego do automatycznego arkusza stanowi przełom w zastosowaniu ogrzewania z włókna węglowego w przemyśle motoryzacyjnym.Technologia elementów grzejnych z włókna węglowego staje się coraz bardziej popularna na rynku akcesoriów motoryzacyjnych, całkowicie zastępując tradycyjny system ogrzewania arkuszowego.Obecnie prawie wszystkie wysokiej klasy i luksusowe samochody producentów samochodów na świecie są wyposażone w tego typu urządzenia do podgrzewania siedzeń, takie jak Mercedes-Benz, BMW, Audi, Volkswagen, Honda, Nissan i tak dalej.Obciążenie cieplne włókna węglowego Włókno węglowe jest stosunkowo wysokowydajnym materiałem przewodzącym ciepło o sprawności cieplnej do 96%, równomiernie rozłożonej w poduszce grzewczej
Równomierny rozkład zapewnia równomierne oddawanie ciepła w obszarze ogrzewania siedzenia, włókna węglowe i równomierny rozkład temperatury, a długotrwałe użytkowanie poduszki grzewczej gwarantuje, że skóra na powierzchni siedzenia będzie gładka i kompletna.Brak śladów linii i miejscowych przebarwień.Jeśli temperatura przekroczy ustawiony zakres, zasilanie zostanie automatycznie odcięte.Jeśli temperatura nie jest w stanie spełnić wymagań, zasilanie zostanie włączone automatycznie w celu dostosowania temperatury.Włókno węglowe nadaje się do fal podczerwonych pochłanianych przez organizm ludzki i ma wpływ na zdrowie.Może w pełni zmniejszyć zmęczenie podczas jazdy i poprawić komfort.
Nadwozie samochodu, podwozie
Ponieważ kompozyty polimerowe wzmocnione włóknem węglowym mają wystarczającą wytrzymałość i sztywność, nadają się do wytwarzania lżejszych materiałów na główne elementy konstrukcyjne, takie jak nadwozie i podwozie.Oczekuje się, że zastosowanie materiałów kompozytowych z włókna węglowego zmniejszy masę nadwozia i podwozia samochodu o 40% do 60%, co odpowiada 1/3 do 1/6 masy konstrukcji stalowej.Laboratorium Systemów Materiałowych w Wielkiej Brytanii badało wpływ kompozytów z włókna węglowego na utratę masy.Wyniki wykazały, że masa materiału polimerowego wzmocnionego włóknem węglowym wyniosła zaledwie 172 kg, podczas gdy masa stalowego korpusu wyniosła 368 kg, co stanowiło około 50% redukcji masy.Gdy zdolność produkcyjna jest niższa niż 20 000 pojazdów, koszt wytworzenia nadwozia kompozytowego w procesie RTM jest niższy niż w przypadku nadwozia stalowego.Toray opracował technologię formowania podwozia samochodu (przedniej podłogi) w ciągu 10 minut przy użyciu tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem węglowym (CFRP).Jednakże ze względu na wysoki koszt włókna węglowego zastosowanie materiałów kompozytowych z włókna węglowego w samochodach jest ograniczone i stosuje się je tylko w niektórych samochodach wyścigowych F1, samochodach z najwyższej półki i modelach o małej objętości, takich jak nadwozia BMW Z-9 i Z-22, dach i nadwozie serii M3, nadwozie Ultralite firmy G&M, nadwozie Forda GT40, nadwozie nośne Porsche 911 GT3 itp.
Zbiornik paliwa
Zastosowanie CFRP pozwala uzyskać lekkie zbiorniki ciśnieniowe, spełniając jednocześnie ten wymóg.Wraz z rozwojem pojazdów ekologicznych, rynek zaakceptował wykorzystanie materiałów CFRP do produkcji zbiorników paliwa do pojazdów z wodorowymi ogniwami paliwowymi.Według informacji uzyskanych z seminarium Fuel Cell prowadzonego przez Japońską Agencję Energetyczną, w 2020 roku 5 milionów pojazdów w Japonii będzie korzystało z ogniw paliwowych. Amerykański pojazd terenowy Ford Humerhh2h również zaczął wykorzystywać wodorowe ogniwa paliwowe i oczekuje się, że paliwo wodorowe pojazdy mobilne osiągną określoną wielkość rynku.
Powyżej przedstawiono główną treść zastosowania przedstawionych Państwu części samochodowych z włókna węglowego.Jeśli nic nie wiesz na ten temat, odwiedź naszą stronę internetową, a my zatrudnimy profesjonalnych ludzi, którzy Ci to wyjaśnią.
Czas publikacji: 21 marca 2023 r