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世界首個碳纖維增強熱塑性復合材料汽車底盤
瀏覽:0 發布日期:2018-11-23 10:45:03

日前,日本新能源產業技術綜合研發機構(NEDO)與名古屋大學國立復合材料研究中心(National Composite Center,NCC)成功研發了世界首個碳纖維增強熱塑性復合材料汽車底盤。


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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合材料直接在線成型),將連續碳纖維與熱塑性樹脂顆粒進行混煉,保持較長的碳纖維長度,經過模壓成型,在短時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脂和碳纖維的供給到最終產品的連續自動生產系統成為可能,從而實現短時間成型。 此外,通過充分利用熱塑性CFRP的可焊接優勢,加熱熔融連接,成功生產了全部由熱塑性CFRP制成的汽車底盤。 利用機器人構建超聲波焊接系統,實現了復雜結構的高速連接。

 

在汽車工業中,由于長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新和拓展。

 

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


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