碳纖維傳動軸:碳纖維傳動軸復(fù)合材料特性、構(gòu)造,、生產(chǎn)不足
四,、復(fù)合材料傳動軸在小車領(lǐng)域的應(yīng)用
復(fù)合材料高分子材料傳動軸可以合理的提高小車的品質(zhì)和特性,針對汽車輕量化的建立也擁有關(guān)鍵的危害,。
小車的傳統(tǒng)式軸在往日通常應(yīng)用鋼材原材料制做,,這類原材料的傳動軸彎折共振頻率較為小,在小車高速行駛的全過程中特性不佳,,選用兩段式式構(gòu)造也存有至少弊端,。復(fù)合材料高分子材料汽車傳動軸可以非常好的處理這一難題,合理提高汽車性能,。

用同大小的兩根傳動軸置放在扭矩機(jī)里開展試驗(yàn),,當(dāng)扭矩機(jī)釋放的扭距超過1376Nm時,,金屬材料傳動軸顯著形變。而復(fù)合材料傳動軸在扭距超過4700Nm上下時才產(chǎn)生了破裂,。
汽車傳動軸的支承狀況非常復(fù)雜,,特別是在要承擔(dān)挺大的扭距,對原材料特性規(guī)定較高,。復(fù)合材料提高高分子材料具備各向異性,、比強(qiáng)度高和比模量相對性較低的特性,取代金屬復(fù)合材料做為傳動軸可不錯的考慮應(yīng)用要求,。復(fù)合材料傳動軸不但緩減凈重60%,,并且具備更強(qiáng)的耐疲憊性和使用性能。

運(yùn)用案例:
豐田86復(fù)合材料傳動軸僅5.53kg,,減脂50%
蘭博基尼第六元素概念車應(yīng)用復(fù)合材料**曲軸替代鋼質(zhì)聯(lián)接件,凈重緩解40%-50%,。
五,、復(fù)合材料傳動軸構(gòu)造和生產(chǎn)制造特性
當(dāng)把環(huán)氧樹脂、環(huán)氧固化劑等原材料依照必須占比混和,,隨后再侵潤復(fù)合材料布料,,歷經(jīng)一連串干固解決便產(chǎn)生了復(fù)合材料復(fù)合型材料,也就是說人們汽車上常??梢钥吹降暮诜礁癫牧?。別看和塑膠一樣,但這類材料具備傳統(tǒng)式金屬復(fù)合材料無法比擬的優(yōu)勢,。

但這復(fù)合材料傳動軸,,并不是徹底由復(fù)合材料構(gòu)成,,只是各以金屬材料蜂窩狀的原材料生產(chǎn)制造出傳動軸的人體骨骼,外邊以一整束總長超100米的復(fù)合材料絲以螺旋形盤繞金屬材料人體骨骼,。復(fù)合材料束具備強(qiáng)勁的抗?fàn)砍短匦?,那麼螺旋形盤繞成“棒”形的復(fù)合材料軸,在承擔(dān)轉(zhuǎn)距的那時候,,就能夠?qū)⑥D(zhuǎn)距轉(zhuǎn)化成對復(fù)合材料絲在牽扯方位的抗拉力,,進(jìn)而充分發(fā)揮出復(fù)合材料絲的最大抗壓強(qiáng)度。
高分子材料復(fù)合材料汽車傳動軸分成內(nèi)外雙層,,表層多應(yīng)用鋁合金型材等輕形不銹鋼材質(zhì),里層應(yīng)用復(fù)合材料高分子材料,。運(yùn)用加工工藝將復(fù)合材料高分子材料外覆不銹鋼鈍化,,讓高分子材料防止浸蝕、外力作用等立即危害,。復(fù)合材料傳動軸擁有優(yōu)良的扭曲剛度和強(qiáng)度,,承載力較高,彎折共振頻率可以超過229Hz左右,,一起本身凈重相對性于不銹鋼材質(zhì)要輕許多,。單面復(fù)合材料混和軸的靜態(tài)數(shù)據(jù)扭距傳送工作能力能超過2700N.m左右。

六、復(fù)合材料運(yùn)用存在的不足
受限于當(dāng)今的生產(chǎn)工藝,,復(fù)合材料高分子材料的成本費(fèi)管不了是與傳統(tǒng)式的不銹鋼板材,,還是如今鋁合金掛車優(yōu)先的玻纖和鋁合金型材,,常有好大的差別,因而雖然在特性和凈重上常有明顯優(yōu)點(diǎn),,但現(xiàn)階段的運(yùn)用仍較為局限性,。
復(fù)合材料最開始運(yùn)用在?F1拉力賽車及其追求完美完美特性的蘭博基尼車身和汽車底盤上;緊接著,,復(fù)合材料改裝件逐漸進(jìn)到銷售市場,,變成改裝汽車愛好者的總體目標(biāo);真實(shí)進(jìn)到現(xiàn)代化運(yùn)用的,,則是最近寶馬五系持續(xù)發(fā)布的i3電瓶車和7系,,在車身選用了很多的復(fù)合材料以超過減脂的實(shí)際效果。這種車系較大的特性是都?xì)w屬于超級跑車或是天價車,,復(fù)合材料高分子材料在中廉價車?yán)锏倪\(yùn)用依然必須時間,。
碳纖維加工成本費(fèi)激昂,再加上原料自身就較貴,,這讓碳纖維材料的普及化遭受了牽制,。但這種難題很有可能被寶馬公司解決,近幾年來著眼于復(fù)合材料科學(xué)研究的寶馬五系將會會變成碳纖維材料普及化的先行者和推動者,。

七,、碳纖維材料行業(yè)發(fā)展趨勢未來展望
球復(fù)合材料生產(chǎn)能力集中化于日本國和毆美等地域,,展現(xiàn)集中精力的特點(diǎn)。2016?年全世界復(fù)合材料基礎(chǔ)理論生產(chǎn)能力?13.9?萬噸級,,小絲束生產(chǎn)能力關(guān)鍵集中化于亞洲地區(qū),,特別是在是日本企業(yè),而大絲束生產(chǎn)能力關(guān)鍵集中化于歐洲國家,。Toray(東麗),、Zoltek(卓爾泰克)、SGL(西格里),、MRC(三凌),、Toho(東邦)六家公司累計(jì)生產(chǎn)能力?8.1?萬噸級,占全世界總生產(chǎn)能力的?58%,。至少日本東麗在回收英國卓爾泰克后總生產(chǎn)能力超過?4.3?萬噸級,,占全世界?31%,而且一起有著世界最大的小絲束和大絲束復(fù)合材料生產(chǎn)能力,,是當(dāng)之無愧的全世界骨干企業(yè),。
全世界復(fù)合材料公司大概可分成3個人才梯隊(duì):最先是兼顧經(jīng)營規(guī)模和技術(shù)性優(yōu)點(diǎn)的公司,Toray,、Toho等為典型性意味著,;次之是在特殊行業(yè)具有較強(qiáng)競爭能力的公司,,例如?SGL?在小車行業(yè),Cytec?在航天航空行業(yè),;再其次則是具有成本費(fèi)優(yōu)點(diǎn)的公司,,例如?Formosa、Aksa,、日本曉星等,。
在我國復(fù)合材料產(chǎn)品研發(fā)起源于上新世紀(jì)?60?時代,基本上和日美一起上坡,,但因?yàn)榉N種原因,,有關(guān)產(chǎn)品研發(fā)新項(xiàng)目被叫停。而日美等國對關(guān)鍵技術(shù)的壟斷性與入侵,,使在我國復(fù)合材料生產(chǎn)工藝和武器裝備水準(zhǔn)總體落伍于海外,,無法滿足國家重特大武器裝備等高檔行業(yè)的要求。2016?年在我國復(fù)合材料基礎(chǔ)理論生產(chǎn)能力約?2.4?萬噸級,,顯然真實(shí)合理產(chǎn)出率僅?3600?噸上下,,產(chǎn)能利用率僅?15%上下,進(jìn)口依賴度超出80%,。
可是單純性借助原材料本身的成本管理,,價格下降的發(fā)展趨勢將十分遲緩,復(fù)合材料高分子材料對汽車產(chǎn)業(yè)的危害將更為形象化地主要表現(xiàn)為針對全部汽車工業(yè)加工工藝的創(chuàng)新,,因其優(yōu)秀的成形加工工藝帶動全部生產(chǎn)制造階段的成本費(fèi)