用于汽车轻量化的碳纤维结构件成型工艺

近年来碳纤维复合材料(CFRP)在汽车轻量化领域获得广泛关注,CFRP在汽车众多结构零部件中获得应用。

目前CFRP用于汽车轻量化领域主要成型工艺包括:预浸料工艺、SMC工艺、RTM工艺、拉挤成型工艺、热塑性结构等,各种工艺在汽车结构件应用如下图所示。
1、预浸料工艺

预浸料具体工艺特点,可阅读本公众号前期文章《一文简要了解碳纤维预浸料《一文简要了解碳纤维预浸料(二)——加工方法及铺贴成件》《一文简要了解碳纤维预浸料(三)——预浸料工艺技术》,用于汽车领域的主要成型结构件包括:发动机罩、后行李箱盖、顶盖等。

2、SMC工艺

SMC是Sheet Molding Compounds简称,中文意为片状模塑料;在车用CFRP成型工艺方面,SMC主要用于片状短切纤维复合材料的生产。

目前可采用SMC工艺制备结构件包括:发动机罩内板、门体内板、举升门/行李箱盖内侧、货箱地板等。

3、RTM工艺

RTM成型工艺成型周期短、纤维含量高、表面光洁度好、尺寸精度高。但传统RT成为目前大型复杂结构CFRP部件一体化成型的首选。

在国外发明一种快速RTM技术中(如下图所示),可以实现环氧体系树脂在120s内快速固化,从而大幅降低工艺时间。M工艺耗时较长,难满足现代汽车工业对快速制造技术的需求。因此,快速RTM技术

RTM工艺主要加工结构件包括:后排座椅壁、顶盖、B柱、货箱地板、防撞管等。

其他工艺如拉挤成型工艺主要结构件包括:门栏/门下围板、门体内板支架、发动机皮带。而热塑性塑料主要结构件包括:后行李箱内板、门体内板、B柱、座位结构件、货箱地板、多种内部结构件、防撞管等。

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