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碳纤维卷管成型工艺及应用

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碳纤维卷管成型工艺是用碳纤维预浸料在卷板机上热辊成型的复合材料产品成型方法。

其原理是,使用卷板机的热辊使预浸料变软,溶解预浸料上的树脂粘合剂。在一定张力下,滚筒的旋转工作中,利用滚筒与中心轴之间的摩擦,将预浸料持续旋转到所需厚度,然后通过冷滚轴冷却,从线圈中取出,在固化炉中固化。威廉莎士比亚,模板,旋转,旋转,旋转,旋转,旋转,旋转,旋转,旋转,旋转)管子固化后,取出芯模型,就能得到复合材料,缠绕管子。根据成型过程的预浸方法,可分为手动上料法和连续机械法。基本过程是先清洁滚筒,然后将热滚筒加热到设定温度,调整预浸张力。不给滚轴施加压力,先在涂有脱毛剂的关注上绕一圈布,放下压力滚轴,将印花布套在热滚轴上,拉出预浸圈,贴在加热部分的发布上,与发布重叠。铅布的长度约为800~1200mm,根据管道直径,铅布和胶带的搭接长度通常为150~250mm。烘干厚壁管时,正常操作时适当加快核心模具的转速,放慢速度接近壁厚设计,达到设计厚度,剪下胶带。然后,在保持压力辊压力的同时,将型芯模具旋转1 ~ 2圈。提高压力辊,测定毛坯外径,合格后,从卷管机中取出,放入固化炉中成型。

碳纤维卷管成型工艺及应用

1、座椅加热垫

碳纤维汽车座椅加热垫是碳纤维加热应用于汽车产业的突破口,随着碳纤维加热元件技术在汽车配套市场越来越受欢迎,它将完全取代传统的座椅加热系统。目前,几乎所有汽车制造商的高级豪华轿车都配有座椅加热装置,如奔驰、宝马、奥迪、大众、本田、日产等。碳纤维热负荷碳纤维是具有96%热效率的比较高性能导热材料,在加热垫上均有使用。

均匀密集,热量均匀地从座椅加热区释放,碳纤维线和温度分布均匀,加热垫长期使用,确保座椅表面的皮革平整,不受损。不产生纹理,不产生局部变色。温度超过设定范围时,自动断电,不符合温度要求时,自动开机调节温度。碳纤维是适合人体吸收的红外波长,具有促进健康的保健作用,可以充分减少驾驶疲劳,提高舒适度。


2、车身、底盘

碳纤维增强聚合物基复合材料具有足够的强度和刚度,因此适用于制造汽车车身、底盘等主要框架成员的轻材料。碳纤维复合材料的应用预计将汽车车身、底盘减少40%至60%,相当于钢结构重量的1/3至1/6。英国材料系统研究所研究了碳纤维复合材料的减重效果,发现碳纤维增强聚合物材料车身重量仅为172公斤,钢车身重量为368公斤,减重约50%。而且,在产量低于2万辆时,利用RTM工艺生产复合材料车身的成本低于钢车身。同里使用碳纤维增强塑料(CFRP),并建立了在10min内形成汽车底盘(前地板)的技术。但是,由于碳纤维成本太高,碳纤维复合材料在汽车上的应用受到限制,仅适用于B M W的Z-

9、Z-22的车身、M3系列屋顶杆和车身、G M的Ultralite车身、福特的GT40车身等部分F1汽车、高级轿车和小排量车型。


3、枢纽

德国著名轮毂制造专家W H E E L S A N D M O R E推出的“Megalight-Forged-Series”轮毂系列采用两件式设计,外环采用碳纤维材料制成,内部轮毂为轻量化合金,与不锈钢螺丝一起,通常比同尺寸轮毂轻40%左右。对于20英寸轮毂,Megalight-Forged-Series轮子只有6公斤,通常比18公斤左右的重量轻得多。20英寸Megalight-Forged-Series集线器要求2万欧元,约21万8600元。目前共有18 ~ 23英寸尺寸可供选择。英国Kahm使用CFRP制造的R X-X型高级轿车专用车轮,重量仅为6公斤,可以高速行驶,最大限度地减少车轮的径向惯性力。英国DYMAG公司开发的轻碳纤维/镁轮由碳纤维车轮网和镁制动盘两部分组成,由镀钛的特殊硬件连接。


4、燃料罐

使用CFRP可以在满足此要求的条件下实现压力容器的轻量化。随着环保汽车(Eco-car)的开发,以氢气为燃料的燃料电池汽车使用CFRP材料制造燃料罐已经被市场接受。据日本能源厅燃料电池研讨会称,2020年日本将有500万辆汽车使用燃料电池。美国福特汽车Hummer H2H越野车也开始使用氢燃料电池,预计2015年氢燃料电池车将达到一定的市长/市场规模。


5、刹车垫

碳纤维具有环保、耐磨的特点,适用于刹车,但含碳纤维复合材料的产品都很贵,因此目前这种刹车主要适用于高级轿车。碳纤维刹车盘广泛用于比赛用汽车,如F1赛车。在50米距离内,汽车的速度可以从300公里/h降低到50公里/h,这时制动盘的温度上升到900以上,制动盘吸收大量热量,变红。碳纤维刹车盘能经受2500的高温,具有非常优秀的制动稳定性。碳纤维刹车盘具有高性能的减速性能,但目前量产的汽车使用碳纤维刹车盘并不实用。因为碳纤维刹车盘的性能只有在温度达到800以上时才能很好地实现。也就是说,要开几公里才能使汽车刹车进入良好的工作状态。也就是说,这不适用于大部分只短距离行驶的车辆。此外,碳纤维制动盘的磨损速度快,制造成本也很高。


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