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世界首個(gè)碳纖維增強熱塑性復合材料汽車(chē)底盤(pán)
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(NEDO)與名古屋大學(xué)國立復合材料研究中心(National Composite Center,NCC)成功研發(fā)了世界首個(gè)碳纖維增強熱塑性復合材料汽車(chē)底盤(pán)。


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該零件采用“LFT-D工藝”(即全自動(dòng)長(cháng)纖維增強熱塑性復合材料直接在線(xiàn)成型),將連續碳纖維與熱塑性樹(shù)脂顆粒進(jìn)行混煉,保持較長(cháng)的碳纖維長(cháng)度,經(jīng)過(guò)模壓成型,在短時(shí)間內制造纖維增強復合材料的方法。由于該工藝免去了熱壓罐法所需的中間步驟,因此使構建從熱塑性樹(shù)脂和碳纖維的供給到最終產(chǎn)品的連續自動(dòng)生產(chǎn)系統成為可能,從而實(shí)現短時(shí)間成型。 此外,通過(guò)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(chē)底盤(pán)。 利用機器人構建超聲波焊接系統,實(shí)現了復雜結構的高速連接。

 

在汽車(chē)工業(yè)中,由于長(cháng)纖維增強熱塑性復合材料不僅密度低(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計用于汽車(chē)的結構件和半結構件,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(chē)門(mén)模塊骨架,備胎倉,電池箱以及車(chē)身底部護板和隔聲罩等。近年來(lái),還有些汽車(chē)的后舉門(mén)內結構板和踏步板都有選用LFT-D材料制成,其應用得到了不斷的創(chuàng )新和拓展。

 

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


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