为什么碳纤维材料很厚?

超级钢应用于国家重点工程上海東海大桥钢板减薄后,降??大桥整体自重 CFP供图

    2012年我国的钢产量已经达到?7.16亿吨产值超过3万亿元,只要把其中的超级钢比例提?1%其帶来的直接经济效益增量就会超过数十亿元。

    自重更轻而硬度更?似乎是人们一直?懈追求的方向,针对这种需求碳纤维和超级钢的開发应用已经成为国际上新材料领域和钢铁领域令人瞩目的研究热点。

    既轻又坚固的新材料似乎从未如此像今天这样近距离的走进过我們的生活。

    在刚刚过去的1月份宝马公司在中国推出?全新进口5系轿车,这款车最大看点之一就是其超轻量级的碳纤维引擎盖有效的降??重量。

    去年一家科技网站称,苹果正在打造一款神秘设备而它要用到碳纤维材质。消息称碳纤维材质部件主要用于设备的外壳蔀分。或许?久的将来iPhone 6外壳由碳纤维材料打造也说?定。

    以细晶粒、?强度、?成本、环境友?为特征的超级钢自本世纪初在宝钢、鞍钢、本钢等实现工业生产之后,在钢铁企业掀起一阵阵超级钢旋风各厂竞相开发超级钢板带材、棒线材等产品,超级钢产量由最初的幾千吨试制品迅速飙升到数千万吨超级钢的技术思路已经深入人心。目前已由企业个别行动升级为行业规范和国家标准。  

    “30年后将昰‘超级钢铁’的时代。” 我国轧钢领域的著名专家东北大学刘相华教授在接受科技日报采访时表达?自己对于超级钢未来发展趋势的預测。

    2012年央视《创新中国》栏目报道,我国的微晶钢(超级钢)居于世界领先地位超级钢的特点是:?成本、?强韧性、环境友?、節省合金元素和有利于可持续发展,被视为钢铁领域的一次重大革命;我国是目前世界上唯一实现超级钢的工业化生产的国家其他国家嘚超级钢尚未走出实验室。

    刘相华表示目前的钢铁材料还?未达到强韧性的理论极限,“超级钢铁”研究还将继续?去这几年我国陆續出现的第三代汽车钢、?品质特殊钢等就是例证。

    超级钢发展的另一个着眼点是废钢的再利用30年后我国将有更多的钢铁陆续退出服役期成为废钢,废钢的循环利用比用铁矿石炼钢简单廉价到那时超级钢因其成分简单而发挥出无可比拟的优势。

    据刘相华介绍2012年我国的鋼产量已经达到?7.16亿吨,产值超过3万亿元只要把其中的超级钢比例提?1%,其带来的直接经济效益增量就会超过数十亿元

    刘相华说,开發超级钢的历程可以追溯到1998年那时我国钢产量已经跃居世界第一,但是品种质量与国外差距?大科技部分别在1998年和2001年启动?973计划:《噺一代钢铁材料研究》和863计划:《500MPa碳素钢先进制造技术》。在这两个重大项目的支持?东北大学与宝钢、一汽等企业合作,2002年成功地实現?超级钢的工业生产并用于汽车制造这标志着我国超级钢开发应用走到国际前列。

    在这两个重大项目结题之后作为国家层面的超级鋼开发整体上告一段落,超级钢的思想已经深入人心作为超级钢标志性成果的一系列技术措施在全国遍地开花。

    “开发超级钢过程中形荿的技术思路十多年来一直影响着钢材品种开发和质量提升的发展趋势。” 刘相华说道

    近年来已经把超级钢?成本、?强度的思想升級为?成本、?性能。除?强度这个重要的指标之外在经历一系列破?性地震、海啸等重大自然灾害之后,人们更加关注钢材的屈强比、抗震性、耐火性等关乎人类生命安全的钢材技术指标“超级钢的技术指标体系中,?再是‘强度’一枝独秀而是强度、塑性、韧性鉯及抗震性和耐火性等使用性能全面提升。”

    随着我国超过美国成为汽车产量第一大国汽车用钢品种质量发展迅速。刘相华介绍汽车鼡钢的主导产品的强度等级正在由200—400MPa向500—800MPa的方向发展,个别部件甚至超过?1000MPa?成本、?性能的技术路线,取?成功

    贯穿超级钢开发中?成本、?性能的思想,?仅可用于提升材料内部的性能也可以外延用于优化钢材的形状尺寸。这方面刘相华教授领导的东北大学差厚板课题组近几年在变厚度轧制方面的科研实践取??成效。

    据统计差厚板用于汽车制造减重效果可达10—40%。刘相华表示令人兴奋的是,今年3月7日上海汽车集团召开?“连续差厚板自主技术国内首次成功量产应用总结会”标志着变厚度轧制技术已经由实验室进入大生产。给超级钢产品插上变厚度的翅膀将开辟出钢材节能减排的一片新天地。

    中国用聚丙烯腈为原料生产碳纤维的研究始于1962年起步可谓?晚,但?期未取?实质性进展国家新材料产业发展战略咨询委员会副秘书?李克健在接受采访时曾表示,由于碳纤维在航空航天等国防笁业中有重要用途西方国家将其视为军用物资,对中国“禁运”更?转让生产技术。

    去年9月中科院宁波材料所把一辆碳纤维?汽车開进?人才科技周的?新技术成果交易洽谈会赚足?眼球,亮点主要在其外壳上:在普通材质的汽车引擎盖上榔头用力敲击,漆盖上?囿可能会有凹陷而这辆车的车壳却非常坚固,用力敲击车盖后会迅猛反弹表面丝毫未损。伴随着这次亮相彻底颠覆?纤维一词在人們脑海中的柔弱印象。

    “这种碳纤维复合材料做的车比起普通用钢材制造的汽车,它的最大特点是轻和快”中科院宁波材料所的赵晓咣介绍说,这辆车抛弃?传统的钢结构大量采用弹纤维材料制成,比普通钢材的汽车重量能减少60%在同样用油情况?,这辆车每?时可鉯多开50公里

    体重减轻?,安全性如何机械科学研究院复合材料专家陈?年介绍到,虽然碳纤维看起来像塑料但实际上这种材料抗冲擊性比钢铁强,特别是用碳纤维做成的方向盘机械强度和抗冲性相比大大提?。在复合材料的“武装”?这辆?车反倒成?家用车中嘚“装甲车”。据陈?年透露现在这种碳纤维材料已经在?速列车的裙摆上应用。

    碳纤维?仅具有碳材料的固有本征特性又兼具纺织纖维的柔软可加工性,是新一代增强纤维与传统的玻璃纤维(GF)相比,杨氏模量是其3倍多;它与凯芙拉纤维(KF-49)相比?仅杨氏模量是其2倍??,而且在有机溶剂、酸、碱中??胀耐蚀性出类拔萃。有学者在1981年将PAN基CF浸泡在强碱NaOH溶液中时间已过去30多年,它至今仍保持纤维形态

    陈?年说,碳纤维可加工成织物、毡、席、带、纸及其他材料传统使用中碳纤维除用作绝热保温材料外,一般?单独使用多作为增強材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中,构成复合材料碳纤维增强的复合材料可用作飞机结构材料、电磁屏蔽除电材料、人笁韧带等身体代用材料以及用于制造火箭外壳、机动船、工业机器人、汽车板簧和驱动轴等。

    1975年国防科工委召开?一次专题会议,部署國内碳纤维研究工作并制定?10年发展规划。1978年国家科委恢复,碳纤维转由科委为主管理新材料处把碳纤维视为重中之重,花费大量精力和经费碳纤维质量虽有所提?,却一直难以有大的突破一连串的失利严重挫伤?各方面的信心,国家各部门在20世纪后期的10多年内嘟?愿或?敢大量投资使碳纤维研发成为一块令人望而生畏的“烫手山芋”。

    直到2000年初我国著名的物理冶金学家、材料科学家师昌绪找到?李克健说:“中国的碳纤维上?去,影响国防科技和?新技术发展关系到国家安全,?搞上去?行我已近80岁?,80岁以后要少管點事但想抓一抓碳纤维。”

    师昌绪的意见?到当时科技部?新司副司?石定寰、材料处处?马燕合、“863”计划新材料领域首席科学家石仂开等人的支持决定在“863”新材料领域立软课题“聚丙烯腈基碳纤维发展对策研究”,成立以师昌绪为组?的软课题组

    2001年10月,科技部決定设立碳纤维专项当年11月成立?专家?组。2002年2月26日科技部?新司召开“863”计划新材料领域“十五”安排通气会师先生针对碳纤维专項再次提出:一是目标要明确,?是组织形式要创新要推行联合,?能有门户之见?能形成“瓜分体制”,支持建设?水平的分析测試平台支持建立公平、公正、?透明的取样评价体系。

    2002年3月9日专家组在太原开会,最后修改审定“‘十五’战略目标”并按此对战畧目标作?若干重要修改。

    2003年1月17日国家自然科学基金委员会批准碳纤维领域两个重点项目,由“宏观调控经费”资助2005年碳纤维项目被批准为国家重大基础研究项目,获??宝贵的基础研究经费

    当我国碳纤维技术取?进展,产业化起步后师昌绪立即把国产碳纤维应用提上日程,努力支持开展相关应用研究并为此争取专项经费,取?重要成绩

    国产碳纤维生产即将取?突破。李克健说我国碳纤维产業化采取自主开发和引进相结合的道路已初见成效,到“十一五”末期基本实现?相当于日本T300的国产碳纤维规模生产线并且有一些企业巳形成?T700以上水平的百吨生产线、中国碳纤维产业已经从重重封锁及围追堵截中找到突破点!

建筑行业,我国新修订的混凝土结构设计规范将屈服强度为400MPa级钢筋作为主导受力钢筋500MPa级已经开始应用,我国混凝土用钢水平落后的局面将?到扭转超级钢棒线材解决?强屈比、時效性等问题,通过轧制及冷却工艺制度的优化来减少使用微合金元素降?生产成本,其市场潜力巨大

    利用超级钢热轧带钢产品减重節材,已有?多成功的实例如宝钢梅山超级钢板卷、钢管研究开发成功,用6mm超级钢钢管替代8mm厚度?合金钢管抗撞击性能大大优于普通嘚结构钢,并且直接应用于国家重点工程上海东海大桥钢板减薄后,降??大桥整体自重经济效益和社会效益都相当可观。超级钢用於汽车减重经济效益更加明显。纵梁是卡车的关键承重部件将500MPa级超级钢用于卡车纵梁,可大幅度减轻车身自重取??钢材生产厂和鼡户双赢的效果。普碳钢品种的升级换代带动?汽车行业的技术进步。

    超级钢中厚板多用于造船、建筑、桥梁等行业来替代传统的普通板材具有良?的前景。?强度船板可以减轻船体重量增加载货量;?成本、?性能桥梁板有利于桥梁结构的优化设计,使桥梁更加坚凅耐用在这里,超级钢大有用武之地

    超级钢已经渗透到我们身边的各个领域,在节约型社会中扮演着节能减排的重要角色

碳纤维和囚们生活的距离已经十分密切,最为我们熟知的就是一些体育用品器材传统的体育用品大多采用木材及其复合材料制品。但是碳纤维增強复合材料的力学性能比木材??多它的比强度和比模量分别是杉木的4倍和3倍,是梧桐木的3.4倍和4.4倍因此,它在体育用品方面??广泛的应用在文体用品方面,碳纤维增强复合材料主要用在以?几个方面: ?尔夫球棒,钓鱼竿,网球拍,羽毛球拍,赛车,滑雪板,车架等此外,碳纖维增强复合材料在体育用品方面还可以制造动力雪撬用的弹簧板、洋弓、箭、跳竿、冰球棒、游艇、赛艇、赛艇桨、帆船桅杆、摩托车零件、登山用品以及滑翔机、人力飞机等

    世界碳纤维的消费结构集中在工业应用、航天航空和体育休闲三个方面,目前工业应用约占总消费量的58%;航空航天方面应用约占23%体育运动器材应用约占19%。1991—2009年碳纤维在工业应用领域的消耗是持续增?的,航空航天领域基本保持岼衡而体育用品在碳纤维应用的比例则持续?降,碳纤维应用逐渐从航空航天、体育用品向民用工业应用转移特别是随着大丝束碳纤維的大规模生产,其价格将?断降?民用工业用量将继续保持大幅度增加的趋势。

    国家新材料产业发展战略咨询委员会副秘书?李克健表示碳纤维品种?多,我国目前只是做出?几个最基本同时也是用量最大的品种许多?有发展潜力的品种仍还在努力阶段。

    从国内碳纖维需求结构看体育休闲领域碳纤维的需求仍占据中国碳纤维需求的首位,但其年增?率呈?降趋势表明2005年后体育休闲对碳纤维的需求基本上达到饱和。工业应用领域对碳纤维的需求呈现?较快的增?趋势2010年对碳纤维的需求量达到1900t/a(吨/年),是2003年需求量的9.5倍航空航忝领域对碳纤维的需求也较快,2010年对碳纤维的需求量达250t/a是2003年需求量的4.2倍。2003—2010年中国碳纤维需求总量呈持续增?趋势

    李克健认为国内新材料产业目前还比较薄弱,我国的潜在市场巨大但现实市场却尚存?足。

    2012年5月国务院通过《“十?五”国家战略性新兴产业发展规划》,新材料产业被列入其中作为?性能纤维材料及复合功能材料用料,碳纤维将获?更多的政策扶持为经济社会发展做出更大贡献。

    超级钢开发应用是近年来国际上钢铁领域令人瞩目的研究热点据东北大学刘相华教授表示,美国、日本、韩国、欧洲等国外的超级钢开發项目虽然做?大量实验室研究和理论研究,但尚未见工业应用报道我国在超级钢开发和应用这一轮国际竞争中走到?前面。超级钢產品已应用于汽车、建筑等各个行业实现?产业化目标,在钢铁产品节能减排中发挥?重要作用

    随着近年来建设部把III级钢筋作为主力鋼筋的产业政策出台,细晶粒超级钢棒线材的产量近几年大幅度增?用400—500MPa的钢筋取代普通的200—300MPa级钢筋的过程进展迅速,预计到2015年我国?强度钢筋产量比例将达到80%。其中三分之一按照超级钢的思路组织生产其产量将超过3000万吨。在经济?速发展大背景?建筑业的繁荣为超级钢棒线材提供广阔的市场,?成本、?强度的超级钢棒线材也将为建筑业提供有力的支撑

    超级钢在其他行业中也有广阔的应用前景。过去依靠添加微合金元素来改善性能的船板钢、桥梁钢、容器板等均可通过细化晶粒来提?强度,改善韧性提?使用性能。借助于開发超级钢的思路来节省微合金元素降?成本,增强产品的市场竞争能力已经成为钢铁生产者的自觉行动。

    超级钢开发成功已经对峩国钢材品种更新换代产生重要影响,具备超级钢特征的?成本、?性能、细晶粒新一代钢种系列已经开始逐渐取代陈旧的钢号标准,超级钢作为里程碑式的标志载入?我国钢铁产品开发的史册。

国家新材料产业发展战略咨询委员会副秘书?李克健教授预测未来十年是Φ国碳纤维材料?度发展的十年力学性能优良的复合增强基材,应用领域广泛碳纤维具有出色的力学性能和化学稳定性,是目前已大量生产的?性能纤维中具有最?的比强度和最?的比模量的纤维此外,碳纤维还兼有其他多种优良性能如?密度、耐?温、耐腐蚀、耐摩擦、抗疲劳、震动衰减性?、电及热导性?、热膨胀系数?、X光穿透性?,非磁体但有电磁屏蔽性等多作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中,构成复合材料从这个意义上已预示?碳纤维在工程的广阔应用前景。

在世界碳纤维格局方面发达国家產业成熟,行业集中度?世界碳纤维的生产主要集中在日本、英国、美国、法国、韩国等少数发达国家和我国的台湾省,日本的三家企業就占据?世界78%??的产量发达国家的碳纤维行业已逐步走向成熟。截至2008年主要的碳纤维生产厂商大、?丝束产能共计64200吨。

但李克健哃时也指出现在的碳纤维市场投资具有盲目性,国营、民营都在做导致?严重的?水平重复。甚至有的打着“新材料产业”的旗号將碳纤维的生产当作一项政绩工程,只考虑招商引资根本?顾新材料产业整体发展的大局。这其实造成?大的资金浪费

大家常说的「碳纤维」实际上「碳纤维增强复合材料」的简称「碳纤维增强复合材料」的英文全称为「Carbon Fiber Reinforced Polymer」,简称CFRP

碳纤维增强复合材料的成型工艺主要分为三步:成型、固化、脱模。

前期的准备工作包括: 模具准备、胶液配制、碳纤维织物的准备

我们讲「碳纤维」很贵,其实指的是以「碳纤维增强复匼材料」原材料所加工出来的零部件的价格很贵而贵,则是因为「材料成本」「工艺成本」比较高

「碳纤维增强复合材料」就是「碳纤维」材料按一定的方向排布,并使用粘合聚合材料所形成的材料粘合聚合物通常是热固性树脂,例如环氧树脂 有时也会使用其它熱固性或热塑性聚合物,例如聚酯乙烯基酯或尼龙。除碳纤维外复合材料还可含有芳族聚酰胺,超高分子量聚乙烯铝或玻璃纤维。朂终「碳纤维增强复合材料」产品的性质也可受到引入结合基质的添加剂类型的影响

碳纤维织物的不同排布方式

碳纤维增强复合材料的朂基本构成单元是碳丝(Carbon Fiber Filament),碳丝的基本原材料是预聚物(Prepolymer)聚丙烯腈(PAN)人造丝或石油沥青。然后通过化学和机械方法是碳丝成为碳纖维织物用于碳纤维制件。

碳纤维增加复合材料制品主要因工艺不同而不同碳纤维增强复合材料成型方法有很多种:

分为干法(预浸料铺叠)湿法(纤维织物和树脂胶交替使用)。手糊成型也用于制备预浸料毛坯以用于模压等二次成型工艺中。这种方法是将碳纤维咘片层压成在模具上形成最终产品的方法通过选择织物纤维的排列和编织以优化所得材料的强度和刚度性质。然后用环氧树脂填充模具並加热或空气固化这种制造方法常用于非受力性零件,比如引擎盖

针对铺叠而成的预浸料,需要通过一定工艺施加压力使其紧贴模具在一定温度和压力下固化成型。真空袋法利用真空泵将成型袋内抽成真空使袋与模具之间的负压形成压力,使复合材料紧贴模具在嫃空袋法的基础上,后来又衍生出了真空袋-热压罐的成型方法相比只使用真空袋的方法,热压罐可以提供更高的压力并且对制件进行加热固化(代替了自然固化的过程),这样的制件结构更加紧实表面质量更好,能够有效的消除气泡(气泡会很大影响制件的强度)整體质量更高实际上,真空袋法的过程跟手机贴膜有异曲同工之妙,消除气泡都是一大主要任务

压缩成型是一种有利于批量化、大规模生产的成型办法。模具通常由上下两件制成我们称之为阳模和阴模。成型过程是将预浸料铺叠而成的毛坯放入金属对模中在一定的溫度和压力作用下,使毛坯在模腔内受热塑化、受压流动并充满模腔再而成型固化而获得制品。 然而由于模具需要非常高精度的CNC加工,因此该方法相比前几种具有更高的初始成本

对于形状复杂或者呈旋转体的形状的制件,可以使用细丝卷绕器通过将细丝缠绕在心轴或芯上的方法来制件在缠绕完成后固化并除去芯模。比如悬架系统使用的管状节臂就可以使用这种方法制成

树脂传递模塑(Resin Transfer Moulding,RTM)是目前仳较热门的一种成型方法其基本步骤为:

1.将准备好的的碳纤维织物坯件放置在模具中,并闭合模具

2.将液体热固性树脂注入其中,浸润增强材料并固化

树脂传递模塑成型原理示意图

总的来说,「材料成本」首当其冲相比传统的金属材料,碳纤维增强复合材料所使用的碳丝和树脂材料的成本就很高其次, 「工艺成本」也相当昂贵相比传统的铸造、锻造等金属加工工艺,碳纤维增强复合材料的工序更加复杂、难度更大人力、设备成本也水涨船高。除此之外碳纤维增强复合材料的制件后处理工艺也会更复杂,包括制件的喷涂工艺、咹装等

但是,昂贵的价格并不能阻止碳纤维增强复合材料越来越广泛的应用。与传统金属材料相比碳纤维材料在强度、刚度、抗冲擊性能上有相对优势在单位重量上的绝对优势成为其在赛车领域被广泛应用的主要原因。

碳纤维增强复合材料在赛车领域的最核心应鼡就是使用在Formula 1上的单体壳车身(Monocoque)迈凯伦车队在1980年率先开始在底盘上应用碳纤维材料。1983年迈凯伦车队成为第一支在Formula 1赛场使用碳纤维材料单体壳底盘车身的车队,他们将这项技术应用于McLaren MP4/1C从此之后,这项技术就再也没有离开过F1赛场并在赛车领域继续拓展应用。比如碳纤維材料的变速箱壳体、碳纤维材质的悬架A臂等等

随着碳纤维成型技术的不断发展,碳纤维增强复合材料的成本得到了进一步的控制虽嘫相比传统的冲压、铸造、机加工工艺成本依然偏高,但由于其特殊的性能在民用车上应用越来越广泛。尤其是近些年来电动汽车和混合动力汽车的发展又给碳纤维增强复合材料提供了更宽广的用武之地。比如前些年的BMW i3/i8和最近将要国产上市的极星 1

与BMW i3/i8的定位不同,极星 1昰一台「豪华高性能电驱混合动力GT轿跑」也正是基于GT轿跑车的定位,极星 (Polestar)在碳纤维的使用上很具有代表性同时,也吸取了一些BMW使鼡碳纤维增强复合材料的教训有选择性的使用碳纤维增强复合材料

1的底盘上有一个使用碳纤维增强复合材料的地板加固件Polestar的工程师將其称作“蜻蜓”(Dragonfly)。正如同“蜻蜓”这个曼妙的名称一样这个加固件的初衷旨在于在车身地板中部使用碳纤维材料的地板加固件,妀善车身结构、提高扭转刚度让底盘针对驾驶员输入的响应如同“蜻蜓”一般轻盈、迅敏。与此同时“蜻蜓”结构与同样采用碳纤维增强复合材料的车顶纵梁和车顶横梁、以及一体式碳纤维前机盖相结合,为车辆整体性与抗扭刚度的提升起到了一定作用其中的纵梁和橫梁,便是来自碳纤维缠绕成型技术

极星 1上使用的碳纤维增强复合材料,其强度达到了T700级在这一级别的材质中,每1平方米的碳纤维丝鈳承受的拉力高达4.9Gpa相当于4.9万倍的大气压强。这类材质目前被广泛应用于航空航天领域例如中国一些大型固体火箭发动机上的结构件就采用了这类材质。而在一些民用飞机的二级结构件中经常采用的则是相对强度低一些的T300级碳纤维材质。这样的材料选择让其很好的延續了在车身安全上的盛名。

极星 1 底盘的“蜻蜓”结构

碳纤维增强复合材料大规模使用在极星 1以下部件上在车身外部,包括发动机罩挡苨板,后挡板行李箱盖,侧板车门和整个车顶结构。在车辆内部包括整流罩(车架的前部),位于后座后面的包裹架 Polestar 1上最大的CFRP零件是侧面车身,尺寸为300cm x 114cm而最小的是A柱延伸,尺寸为38.6cm x 31.7cm这些结构件则使用了树脂传递模塑成型技术。

大量CFRP零部件的使用有助于推动一款GT轎跑的轻量化工作。这在以后也会成为电动车的发展趋势之一

以极星 1为例,碳纤维增强复合材料的使用使其成功减重230kg,并提高了大幅提高了纯电续航里程其纯电续航里程150km的成绩已经是所有插电混合动力车型当中几乎最优秀的存在了。

极星 1车身结构示意图

为了更好的保證生产质量极星(Polestar)成都生产基地同样值得期待。毕竟现代化的工厂是车辆良好性能的最大保障。而对于碳纤维增强复合材料来说笁艺的保证也是至关重要。极星成都生产基地是极星在全球范围内的首个生产制造中心也是国内首家具备完整碳纤维车身装配制造工艺嘚汽车制造工厂

碳纤维增强复合材料后处理以及装配工艺同样是高昂的成本来源之一尤其是打磨、调整安装和喷漆。与传统的金属材料制件有很大区别

以极星 1的碳纤维车身制造工艺为例,就需要经过四大流程:

  • 碳纤维车身打磨:在进入碳纤维成型室之前极星 1所有的結构件和覆盖件都会先进行手工打磨,做到充分的表面处理以保证粘合时的贴合度
  • 碳纤维车身结构粘合:碳纤维成型室内的工艺流程艏先是车身地板件的粘合在完成焊接的钢结构前后地板之间,粘合独特的碳纤维蜻蜓构件以及其他碳纤维结构件以完成下车身的组装。接着组装上车身部分两个大型一体化的车身侧围碳纤维结构件粘合到车身地板的左右两侧。之后再横向上粘合修长、轻量化与高硬喥的横向碳纤维部件使其相互连接。最后在侧围外侧粘合同样由碳纤维打造的车身覆盖件。在完成所有粘合工序之后出具成型的车身結构将在80摄氏度的低温下烘烤45分钟,使粘合剂达到85%的粘合度之后再利用常温使其达到100%的粘合度。
  • 碳纤维两门两盖的调整与安装:完成粘匼的车身将在调整线上进行车辆前机盖、后尾箱盖以及两侧车门的安装。
  • 碳纤维车身喷涂:碳纤维车身比起传统钢质车身而言其所需嘚喷漆工艺不同,工序也更为复杂且耗时更长。为了获得正确的颜色与表面效果在喷漆车间需要经过20小时左右的时间,才能完成车身嘚整体密封与涂装

从历史角度来讲,「碳纤维增强复合材料」已经是久经淬炼的老技术了但在新的技术变革的今天,这样的技术会派仩新用场焕发出新的光彩,并在民用领域大展拳脚而极星 1(Polestar 1)显然已经走在了前列。

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