Kohlefaser-Verbundwerkstoff verfügt über hervorragende mechanische Eigenschaften und ist der einzige Werkstoff, dessen Festigkeit in einer inerten Hochtemperaturumgebung über 2000 °C nicht abnimmt.Als Hochleistungswerkstoff zeichnet sich Kohlefaserverbundwerkstoff durch geringes Gewicht, hohe Festigkeit, hohen Elastizitätsmodul und Ermüdungsbeständigkeit aus.Es wird in vielen Bereichen eingesetzt, beispielsweise in der medizinischen Spitzenversorgung, in der Luft- und Raumfahrt, in der Industrie, im Automobilbereich usw. Ob in der Karosserie, in Türen oder in der Innenausstattung, Carbonfaser-Verbundwerkstoffe sind zu sehen.
Automobilleichtbau ist die Kerntechnologie und wichtige Entwicklungsrichtung der Automobilindustrie.Kohlefaser-Verbundwerkstoffe können nicht nur den Anforderungen an Leichtbau gerecht werden, sondern bieten auch gewisse Vorteile hinsichtlich der Fahrzeugsicherheit.Derzeit sind Kohlefaserverbundwerkstoffe in der Automobilindustrie nach Aluminiumlegierungen, Magnesiumlegierungen, technischen Kunststoffen und Glasfaserverbundwerkstoffen beliebtere und vielversprechendere Leichtbaumaterialien.
1. Bremsbeläge
Kohlenstofffasern werden aufgrund ihres Umweltschutzes und ihrer Verschleißfestigkeit auch in Bremsbelägen verwendet. Produkte mit Kohlenstofffaser-Verbundwerkstoffen sind jedoch sehr teuer, sodass diese Art von Bremsbelägen derzeit hauptsächlich in High-End-Autos verwendet werden.Kohlefaser-Bremsscheiben werden häufig in Rennwagen, beispielsweise F1-Rennwagen, verwendet.Es kann die Geschwindigkeit des Autos innerhalb einer Entfernung von 50 m von 300 km/h auf 50 km/h reduzieren.Zu diesem Zeitpunkt steigt die Temperatur der Bremsscheibe auf über 900 °C und die Bremsscheibe wird rot, da sie große Mengen an Wärmeenergie absorbiert.Bremsscheiben aus Kohlefaser halten hohen Temperaturen von 2500 °C stand und weisen eine hervorragende Bremsstabilität auf.
Obwohl Kohlefaser-Bremsscheiben eine hervorragende Verzögerungsleistung aufweisen, ist es derzeit nicht praktikabel, Kohlefaser-Bremsscheiben in Massenfahrzeugen zu verwenden, da die Leistung von Kohlefaser-Bremsscheiben nur erreicht werden kann, wenn die Temperatur über 800 °C liegt.Das heißt, die Bremsvorrichtung des Autos kann erst nach mehreren Kilometern Fahrt in den besten Betriebszustand gelangen, was für die meisten Fahrzeuge, die nur eine kurze Strecke zurücklegen, nicht geeignet ist.
2. Karosserie und Fahrgestell
Da kohlenstofffaserverstärkte Polymermatrix-Verbundwerkstoffe über eine ausreichende Festigkeit und Steifigkeit verfügen, eignen sie sich zur Herstellung leichterer Materialien für wichtige Strukturteile wie Automobilkarosserien und Fahrgestelle.
Ein inländisches Labor hat außerdem Untersuchungen zum Gewichtsreduzierungseffekt von Kohlefaser-Verbundwerkstoffen durchgeführt.Die Ergebnisse zeigen, dass das Gewicht des Körpers aus kohlenstofffaserverstärktem Polymermaterial nur 180 kg beträgt, während das Gewicht des Stahlkörpers 371 kg beträgt, was einer Gewichtsreduzierung von etwa 50 % entspricht.Und wenn das Produktionsvolumen weniger als 20.000 Fahrzeuge beträgt, sind die Kosten für die Verwendung von RTM zur Herstellung einer Verbundkarosserie niedriger als die einer Stahlkarosserie.
3. Hub
Die von WHEELSANDMORE, einem bekannten deutschen Experten für die Herstellung von Radnaben, auf den Markt gebrachte Radnabenserie „Megalight – Forged – Series“ verfügt über ein zweiteiliges Design.Der Außenring besteht aus Kohlefasermaterial und die Innennabe aus einer Leichtmetalllegierung mit Edelstahlschrauben.Die Räder können etwa 45 % leichter sein;Am Beispiel der 20-Zoll-Räder wiegt die Megalight-Forged-Serie-Felge nur 6 kg, was viel leichter ist als die 18 kg gewöhnlicher Räder gleicher Größe, aber Carbonfaser-Räder. Die Kosten für das Auto sind sehr hoch. und ein Satz 20-Zoll-Kohlefaserfelgen kostet etwa 200.000 RMB, was derzeit nur in wenigen Top-Autos vorkommt.
4. Batteriekasten
Der Batteriekasten aus Kohlefaser-Verbundwerkstoffen kann die Gewichtsreduzierung des Druckbehälters realisieren, sofern diese Anforderung erfüllt wird.Mit der Entwicklung umweltfreundlicher Fahrzeuge wurde die Verwendung von Kohlefasermaterialien zur Herstellung von Batteriekästen für mit Wasserstoff betriebene Brennstoffzellenfahrzeuge vom Markt akzeptiert.Nach Angaben des Brennstoffzellenseminars der Japan Energy Agency werden in Japan im Jahr 2020 schätzungsweise 5 Millionen Fahrzeuge Brennstoffzellen nutzen.
Das Obige ist der Inhalt über Kohlefaserkomponenten im Automobilanwendungsbereich, der Ihnen vorgestellt wurde.Wenn Sie nichts darüber wissen, schauen Sie gerne auf unserer Website vorbei und wir lassen es Ihnen von professionellen Leuten erklären.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 19. April 2023