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1 # Allenlun383
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2 # 材料新知
在汽車實現輕量化的程序中,新材料已成為實現汽車輕量化的一個重要途徑。主要為金屬輕量化材料和無機非金屬材料。金屬輕量化材料主要有高強度鋼、鋁合金、鎂合金等。無機非金屬材料主要是玻纖增強材料、碳纖增強材料、玄武岩纖維、植物纖維、低密度材料、微發泡材料、薄壁高剛材料等,簡單介紹如下:
1、金屬輕量化材料1.1 高強度鋼高強度鋼分為普通高強度鋼、烘烤硬化鋼、冷軋各向同性鋼、冷軋高強度含P鋼、高強度低合金鋼、先進高強度鋼、雙相鋼、相變誘發塑性鋼和孿生誘發塑性鋼。車身設計師可根據板制零件受力情況和形狀複雜程度來選擇鋼板品種,在滿足輕量化和碰撞安全效能方面,目前高強度鋼是最佳的材料。
1.2 鋁鎂合金鋁、鎂合金體積質量小,易於成型,已成為僅次於鋼材的汽車用金屬材料,能夠為汽車提供各種鑄件、衝壓結構件和擠壓件等,鋁、鎂合金在汽車上的應用越來越普遍,將成為最具優勢的汽車輕量化材料。
鋁鎂合金在新能源車上都應用火啦~
2、無機非金屬輕量化材料2.1 纖維增強材料纖維增強材料主要是玻璃纖維增強材料、玄武岩纖維增強材料和植物纖維增強材料,根據保留纖維長短,分為短切纖維和長纖維增強材料,目前主要應用在汽車前端模組、儀表板骨架、門板骨架等結構件。
應用最多的玻纖增強前端模組啦,替代金屬後集成度更高,質量更輕
2.2 碳纖維增強材料碳纖維增強樹脂基複合材料具有輕質高強、高斷裂韌性、耐腐蝕、可設計性強、易成型、減振阻尼效能好等一系列優點,既能夠滿足部件剛強度、輕量化的設計要求,在車輛安全性上也具有明顯優勢,因而是很有前途的汽車用輕量化材料,不過,目前存在成本高、成型週期長等缺點, 主要應用在汽車車身、制動器襯片、座椅加熱墊、燃料貯罐、傳動軸、輪轂等部件。
碳纖維車身,也是在跑車上最火的材料
2.3 新型輕量化材料在製件內部產生蜂窩狀結構,降低單件重量微發泡材料,使用高效能材料替代常規物性的低密度和薄壁高剛材料,主要應用在汽車門板、立柱、衣帽蓋板等裝飾製件。
微發泡材料減重10-30%
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曾經在某汽車OEM公司擔任複合材料工程師,我大概說說,複合材料用於汽車都是透過把複合材料做成汽車的零部件,去替代已有的金屬零部件,從而實現輕量化,目前用於汽車上的複合材料根據汽車的型別有一定區別,例如小汽車,一般是用碳纖維增強環氧樹脂來做成車門,引擎蓋,後尾箱等等,典型的例子是寶馬i8,全車身碳纖維增強環氧樹脂材料,因為碳纖維複合材料的密度在1.3-1.4g/cm3,比普通鋼材的密度小,因此達到輕量化;在大巴中,常用的玻璃纖維增強樹脂,樹脂通常是不飽和樹脂和環氧樹脂,這裡有價格的原因,玻璃纖維比碳纖維便宜很多,使用不飽和樹脂的時候出於氣味的考慮,一般製備成大巴的外飾件,有前後保險槓,前後臉,前後蒙皮件等等,大巴的內飾件通常使用環氧樹脂,有儀表臺、檢修蓋等等,玻璃纖維複合材料的密度在1.7-1.8g/cm3,同鋼、鐵等材料小,也能實現輕量化。