Principales applications des composants automobiles en fibre de carbone

La fibre de carbone est un matériau fibreux de carbone avec une teneur en carbone supérieure à 90 %.Il est préparé en carbonisant diverses fibres organiques à haute température dans un gaz inerte.Il possède d'excellentes propriétés mécaniques.Surtout dans un environnement inerte à haute température au-dessus de 2000 ℃, c'est la seule substance dont la résistance ne diminue pas.Les tubes enroulés en fibre de carbone et les polymères renforcés de fibres de carbone (CFRP), en tant que nouveaux matériaux du 21e siècle, sont largement utilisés dans les automobiles en raison de leur haute résistance, de leur module d'élasticité élevé et de leur faible densité.

La technologie de formage de bobines de fibre de carbone est une méthode de formage de produits en matériaux composites formés par des rouleaux chauds de préimprégné de fibre de carbone sur une bobineuse.

Le principe est d'utiliser des rouleaux chauds sur une bobineuse de fibre de carbone pour ramollir le préimprégné et faire fondre le liant résine sur le préimprégné.Sous une certaine tension, lors de l'opération de rotation du rouleau, le préimprégné est enroulé en continu sur l'âme du tube grâce au frottement entre le rouleau et le mandrin jusqu'à atteindre l'épaisseur souhaitée, puis refroidi et façonné par le rouleau froid, de Retirer de l'enrouleur et durcir dans un four de durcissement.Une fois le tube durci, un tube enroulé avec un matériau composite peut être obtenu en retirant le formeur de noyau.Selon la méthode d'alimentation du préimprégné dans le processus de moulage, il peut être divisé en méthode d'alimentation manuelle et méthode d'alimentation mécanique continue.Le processus de base est le suivant : Tout d'abord, le tambour est nettoyé, puis le tambour chaud est chauffé à la température réglée et la tension du préimprégné est ajustée.Aucune pression sur le rouleau, enroulez la toile de plomb sur le moule enduit d'agent démoulant pendant 1 tour, puis abaissez le rouleau presseur, posez la toile de la tête d'impression sur le rouleau chaud, retirez le préimprégné, et collez le préimprégné sur le rouleau chauffé. une partie du couvre-chef chevauche le tissu de plomb.La longueur du tissu de plomb est d'environ 800 à 1 200 mm, en fonction du diamètre du tuyau, la longueur de chevauchement du tissu de plomb et du ruban est généralement de 150 à 250 mm.Lors de l'enroulement d'un tuyau à paroi épaisse, pendant le fonctionnement normal, accélérez modérément la vitesse du mandrin et ralentissez-la.Concevez près de l'épaisseur du mur, atteignez l'épaisseur de conception, coupez le ruban.Ensuite, à condition de maintenir la pression du rouleau presseur, le mandrin tourne en continu pendant 1 à 2 cercles.Enfin, soulevez le rouleau presseur pour mesurer le diamètre extérieur de l’ébauche du tube.Après avoir réussi le test, il est retiré de l'enrouleur de fibre de carbone et envoyé vers un four de durcissement pour durcissement et moulage.

Coussin chauffant pour siège

Le coussin chauffant en feuille automatique en fibre de carbone constitue une percée dans l’application du chauffage en fibre de carbone dans l’industrie automobile.La technologie des éléments chauffants en fibre de carbone devient de plus en plus populaire sur le marché des auxiliaires automobiles, remplaçant complètement le système traditionnel de chauffage en tôle.À l'heure actuelle, presque toutes les voitures haut de gamme et de luxe des constructeurs automobiles du monde sont équipées de tels dispositifs de chauffage de siège, tels que Mercedes-Benz, BMW, Audi, Volkswagen, Honda, Nissan, etc.Charge thermique de la fibre de carbone La fibre de carbone est un matériau conducteur de chaleur relativement performant avec une efficacité thermique allant jusqu'à 96 %, uniformément répartie dans le coussin chauffant

Une distribution uniforme garantit un dégagement de chaleur uniforme dans la zone chauffante du siège, des filaments de fibre de carbone et une répartition uniforme de la température, et l'utilisation à long terme du coussin chauffant garantit que le cuir sur la surface du siège est lisse et complet.Aucune marque de ligne ni décoloration localisée.Si la température dépasse la plage définie, l'alimentation sera automatiquement coupée.Si la température ne peut pas répondre aux exigences, l'alimentation sera automatiquement allumée pour ajuster la température.La fibre de carbone convient aux longueurs d'onde infrarouges absorbées par le corps humain et a des effets sur la santé.Il peut réduire complètement la fatigue de conduite et améliorer le confort.

Carrosserie automobile, châssis

Étant donné que les composites polymères renforcés de fibres de carbone ont une résistance et une rigidité suffisantes, ils conviennent à la fabrication de matériaux plus légers pour les principaux composants structurels tels que la carrosserie et le châssis.L'application de matériaux composites en fibre de carbone devrait réduire le poids de la carrosserie et du châssis de la voiture de 40 à 60 %, ce qui équivaut à 1/3 à 1/6 du poids de la structure en acier.Le Materials Systems Laboratory du Royaume-Uni a étudié les effets de perte de poids des composites en fibre de carbone.Les résultats ont montré que le poids du matériau polymère renforcé de fibres de carbone n'était que de 172 kg, tandis que le poids du corps en acier était de 368 kg, soit environ 50 % de la réduction de poids.Lorsque la capacité de production est inférieure à 20 000 véhicules, le coût de production d’une carrosserie composite selon le procédé RTM est inférieur à celui d’une carrosserie en acier.Toray a mis au point une technologie permettant de mouler un châssis d'automobile (plancher avant) en 10 minutes en utilisant du plastique renforcé de fibres de carbone (CFRP).Cependant, en raison du coût élevé de la fibre de carbone, l'application des matériaux composites en fibre de carbone dans les automobiles est limitée et ils ne sont utilisés que dans certaines voitures de course de F1, voitures haut de gamme et modèles de petit volume, tels que les carrosseries de BMW Z-9 et Z-22, série M3 Toit et carrosserie, carrosserie Ultralite de G&M, carrosserie GT40 de Ford, carrosserie porteuse Porsche 911 GT3, etc.

Réservoir de stockage de carburant

L'utilisation du CFRP permet d'obtenir des récipients sous pression légers tout en répondant à cette exigence.Avec le développement des véhicules écologiques, l'utilisation de matériaux CFRP pour fabriquer des réservoirs de carburant pour véhicules à pile à combustible à hydrogène a été acceptée par le marché.Selon les informations du Fuel Cell Seminar de l'Agence japonaise de l'énergie, 5 millions de véhicules au Japon utiliseront des piles à combustible en 2020. Le véhicule tout-terrain américain Ford Humerhh2h a également commencé à utiliser des piles à combustible à hydrogène, et on s'attend à ce que le carburant à hydrogène les véhicules cellulaires atteindront une certaine taille de marché.

Ce qui précède est le contenu principal de l'application des pièces automobiles en fibre de carbone qui vous est présenté.Si vous n'y connaissez rien, venez consulter notre site Internet et nous aurons des professionnels pour vous l'expliquer.


Heure de publication : 21 mars 2023

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