Vật liệu tổng hợp cho ô tô

Vật liệu tổng hợp đã tìm thấy ứng dụng rộng rãi trongSản xuất ô tôNgành do mức tiêu thụ năng lượng thấp, sự thuận tiện trong xử lý, hiệu suất cao và tuổi thọ mở rộng, đặc biệt là trong các thành phần ô tô và nội thất. Họ cung cấp các giải pháp mới cho xe nhẹ, tăng cường hiệu suất và kiểm soát chi phí.

Một trong những lĩnh vực chính nơi các vật liệu composite được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp ô tô nằm trong cấu trúc cơ thể của xe, đáng chú ý là vớiSợi carbon được gia cốNhựa (CFRP). CFRP, được biết đến với mật độ thấp, mô đun cao và cường độ cụ thể cao, phù hợp với các thành phần cấu trúc lớn nhẹ. Ví dụ, khoang hành khách CFRP của BMW I3 chỉ nặng 148 kg, nhẹ hơn 57,6% so với thân thép truyền thống, dẫn đến giảm khoảng 200 kg. Mặc dù việc áp dụng CFRP đã mở rộng từ siêu xe sang phương tiện xa xỉ và phương tiện năng lượng mới, việc sử dụng nó trong các mô hình chính bị hạn chế do chi phí tương đối cao.

CFRP cũng được sử dụng rộng rãi trong các tấm cơ thể bên ngoài và các thành phần bên trong, đặc biệt là trong các phương tiện cao cấp cao cấp. Các bảng này thường được cung cấp dưới dạng các gói tùy chọn hoặc bộ dụng cụ thể thao cao cấp, bao gồm mui xe, lưới tản nhiệt và khung trang trí ánh sáng. Ngoài ra còn có một thị trường cho các thành phần hậu mãi CFRP chuyên dụng.

Hệ thống khung gầm đại diện cho một khu vực quan trọng khác cho ứng dụng CFRP, mặc dù phải đối mặt với những thách thức lớn hơn. Các thành phần khung gầm như trục truyền động, khung con và vũ khí điều khiển đang được nghiên cứu. Ví dụ, trục truyền động CFRP có thể giảm đáng kể trọng lượng trong khi đáp ứng các yêu cầu về cường độ cao và mệt mỏi, tăng cường khả năng chống rung. Các khung con CFRP nhẹ hơn các khung con hợp kim nhôm, chẳng hạn như các khung con CFRP được phát triển bởi Ford và Magna, đạt được mức giảm trọng lượng lên tới 34%.

Việc áp dụng các vật liệu tổng hợp trong ngành công nghiệp ô tô góp phần cải thiện hiệu suất của xe, giảm tiêu thụ năng lượng và chi phí sản xuất, mặc dù chi phí vẫn là một trở ngại chính cho việc áp dụng rộng rãi. Với những tiến bộ trongCông nghệ sản xuấtVà việc thực hiện các nền kinh tế theo quy mô, dự đoán rằng các vật liệu composite sẽ đóng một vai trò ngày càng quan trọng trong sản xuất ô tô trong tương lai.