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世界首個碳纖維增強熱塑性復(fù)合材料汽車底盤
瀏覽:0 發(fā)布日期:2018/11/23 10:45:03

日前,日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研發(fā)機構(gòu)(NEDO)與名古屋大學(xué)國立復(fù)合材料研究中心(National Composite Center,NCC)成功研發(fā)了世界首個碳纖維增強熱塑性復(fù)合材料汽車底盤。


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該零件采用“LFT-D工藝”(即全自動長纖維增強熱塑性復(fù)合材料直接在線成型),將連續(xù)碳纖維與熱塑性樹脂顆粒進(jìn)行混煉,保持較長的碳纖維長度,經(jīng)過模壓成型,在短時間內(nèi)制造纖維增強復(fù)合材料的方法。由于該工藝免去了熱壓罐法所需的中間步驟,因此使構(gòu)建從熱塑性樹脂和碳纖維的供給到最終產(chǎn)品的連續(xù)自動生產(chǎn)系統(tǒng)成為可能,從而實現(xiàn)短時間成型。 此外,通過充分利用熱塑性CFRP的可焊接優(yōu)勢,加熱熔融連接,成功生產(chǎn)了全部由熱塑性CFRP制成的汽車底盤。 利用機器人構(gòu)建超聲波焊接系統(tǒng),實現(xiàn)了復(fù)雜結(jié)構(gòu)的高速連接。

 

在汽車工業(yè)中,由于長纖維增強熱塑性復(fù)合材料不僅密度低(1.1~1.4g/cm3),而且具有很好的力學(xué)性能,其拉伸強度、彈性模量、沖擊韌性、耐熱性和耐蠕變性能均明顯優(yōu)于短纖維增強的熱塑性塑料,特別是其抗沖擊性能高而通常被設(shè)計用于汽車的結(jié)構(gòu)件和半結(jié)構(gòu)件,如:前、后吸能保險杠,前端模塊骨架,儀表臺骨架,前、后座椅骨架,車門模塊骨架,備胎倉,電池箱以及車身底部護板和隔聲罩等。近年來,還有些汽車的后舉門內(nèi)結(jié)構(gòu)板和踏步板都有選用LFT-D材料制成,其應(yīng)用得到了不斷的創(chuàng)新和拓展。

 

在國內(nèi), 海源機械于2012年研發(fā)成功國內(nèi)首條具有自主知識產(chǎn)權(quán)的LFT-D生產(chǎn)線,打破了行業(yè)的壟斷,填補了我國熱塑性復(fù)合材料成套自動化裝備的空白,為中國汽車工業(yè)輕量化和熱塑性復(fù)合材料汽車零部件的發(fā)展提供了有力的裝備保障,滿足了汽車工業(yè)對復(fù)合材料零部件大批量、低成本和高質(zhì)量的市場需求。


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