?全碳纖維增強(qiáng)尼龍材料輕量化車輪轂
發(fā)布時(shí)間:2023-11-21 14:14:48 點(diǎn)擊數(shù):0
?全碳纖維增強(qiáng)尼龍材料輕量化車輪轂:

目前生產(chǎn)這種工業(yè)產(chǎn)品的技術(shù)最先進(jìn)的HP-RTM工藝鏈包括:干纖維增強(qiáng)材料全套疊材自動(dòng)預(yù)成型,然后注入樹(shù)脂再熟化。
這次使用的是成卷的增強(qiáng)纖維織物進(jìn)行預(yù)成型:先切割好二維的織物片材,再按要求的順序疊放成一摞織物疊材,然后將這摞疊材送入一個(gè)全厚度覆合模具中,壓成一個(gè)三維的比部件成品幾何尺寸略大一點(diǎn)的干預(yù)成型件。
預(yù)成型件經(jīng)修剪后,經(jīng)過(guò)一道插入工序被放入RTM模具內(nèi),然后將高壓混合的環(huán)氧樹(shù)脂注入模具,浸潤(rùn)增強(qiáng)纖維織物。
一旦模具關(guān)閉,樹(shù)脂和固化劑混合物在1min內(nèi)即注入模腔,透過(guò)纖維浸透預(yù)成型件。
樹(shù)脂注入完畢后開(kāi)始固化反應(yīng),因?yàn)槟>咭驯患訜?,所?0~30min后輪轂即可脫模。
模塑制成的22in輪轂重11 kg,其中60%為碳纖維,40%為環(huán)氧樹(shù)脂,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(TG)超過(guò)200℃。
部件最后的機(jī)械加工是通過(guò)傳統(tǒng)的銑削/水刀切割中心完成的,可以保證絕對(duì)的尺寸精度。
無(wú)論是這項(xiàng)工藝還是模塑成型出的全碳纖維車輪轂,都有很多優(yōu)點(diǎn):
? 全碳纖維輪轂比同尺寸鍛造的鋁輪轂輕35%。
? 因?yàn)檩嗇炛亓繙p輕了很多,所以可以重新設(shè)計(jì)整個(gè)懸架系統(tǒng),后續(xù)還可以為懸架系統(tǒng)減重。
? 車輛的操控性更好,提供了更具運(yùn)動(dòng)感的駕駛體驗(yàn)。
? 輪轂只需再簡(jiǎn)單涂上一層光亮透明的保護(hù)清漆,就能讓外觀靚麗時(shí)尚。
? 在輪輻的數(shù)量和樣式方面,這種制造工藝提供了最高的設(shè)計(jì)自由度。
? 經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)證明,這套生產(chǎn)系統(tǒng)適用于中高端零部件的生產(chǎn)。
? 與傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法(熱壓罐和固化爐)相比,大尺寸結(jié)構(gòu)件的生產(chǎn)節(jié)拍時(shí)間已大幅縮短。
預(yù)成型時(shí),還可以在碳纖維疊材中放入固定的金屬件,這樣,輪轂就可以通過(guò)金屬對(duì)金屬的方式進(jìn)行固定,確保高轉(zhuǎn)速時(shí)沒(méi)有任何扭矩?fù)p失。
這款模塑成型的輪轂裝上高性能輪胎后,在最極端的行駛條件下通過(guò)了多項(xiàng)測(cè)試,包括:
? 紐博格林全段賽道仿真測(cè)試,中途一個(gè)紅熱剎車盤的溫度甚至高達(dá)700℃。
?150萬(wàn)次循環(huán)疲勞測(cè)試,只有一根輪輻嚴(yán)重彎曲。
?橫向和徑向的大沖擊長(zhǎng)循環(huán)測(cè)試,模擬在顛簸的人行道和凹坑路面行駛。
?抵抗輪胎過(guò)壓導(dǎo)致的變形測(cè)試,將輪胎充氣到10bar以取代正常的2.6 bar。
? 螺栓鎖緊測(cè)試,以高于正常的扭矩多次扭緊螺栓。