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从“以塑代钢”到“以碳代铝”汽车未来发展之势 【聚焦】-易材在线又见春天

以塑代钢的概念,已经提出多年了。提出的初衷是制造商们在激烈竞争的市场环境下林孝贤,通过产品的差异化,保持较好的盈利率和低成本;部件的经济合理化是其中的重要趋势,在汽车,工业设备,电子电器等领域,通过以塑代钢的设计法茂人,降?总成本的同时进化战记,增加了终端设备的可靠性?更灵活的设计性。
为什么塑料可以在部分场合替代金属?我们先看一下以下的数据:

单从塑料和金属的物性对比上,我们可以看出重案七组 ,即使是高性能塑料,和金属的性能也相差很大滨崎步失聪,为什么还是可以替代呢机器铃砍菜刀?再看以下的数据:

从这张图可以看出,考虑密度因素在内的比强度(Specific tensile strength)对比,普通的玻纤增强聚酰胺已可以在比拉伸强度上与普通钢材保持一致;高性能的碳纤维增强的聚酰胺,在比强度翁德隆?比模量上已经都可以和普通金属甚至改性能金属相媲美。
如果说“以塑代钢”更多考虑的是通过设计塑料部件,达到更低的成本以保持企业的盈利率,那么“以碳代铝”概念的提出,更多考虑的是设计的灵活性和轻薄化低能耗的未来趋势。“以碳代铝”是指,利用碳纤维的高性能及轻量化的特点,在某些设计场合替代铝镁合金。但需要指出的是,碳纤维制品并不能完全替代铝镁合金,两者在工业品设计中各有优缺点,某种程度上是互补而非对立。
在2018年平昌冬奥会的闭幕式上,萌翻全场的大熊猫骨架正是由碳纤维制成的;制作团队为了给熊猫“瘦身”以便表演者能够更加灵活,最终选择碳纤维做为其骨架升龙凤凰城,是熊猫的重量从100多斤降至10多斤,解决了这个难题。

碳纤维制品分为两种类型:一类是热塑性工程塑料,这类产品加工方便,性能较之前的玻纤增强产品有很?五菱宏光保险杠提升千王情人,已经在一些领域可单独使用替代金属;另一类是碳纤维复合板材,这类板材性能可以?金属相媲美,但加工相对热塑性工程塑料更为复杂,且灵活性不足。
这两类材料?铝合金的关键性能对比如下:

由以上数据可看出,碳纤维制品的密度均低于铝合金;碳纤维“三明治”板的弯曲模量已接近铝合金,考虑密度的因素和声大调,比模量已超过铝合金。因此在轻量化设计中,碳纤维制品有较为显著的优势韩志然。
两种类型的碳纤维产品各有长处,能够将两者结合的“有机混杂”复合材料技术,已预示出了大跨度的发展潜力。生产流程是:首先加热一个用热塑性树脂浸渍过的连续纤维增强板坯包拯传,然后将其放入注塑模具中,成型出一个三维形状,并用另外的热塑性工程塑料(未填充的或者是玻璃纤维增强的)对其进行包覆成型。在某些情况下,在将板坯放入注塑模具中前,先对其进行热成型谁都别惹我。这种金属替代技术是对塑料-金属混杂复合材料技术(包括预成型金属板坯,然后对其进行包覆成型,以形成所需要的肋、附属点和其他特色)的一个成功替代。林志忆该技术也被描述为“有机板材的包覆成型”。

由于该技术较新,目前能够提供全套材料的材料供应商并不多。巴斯夫和朗盛基于其较为雄厚的技术实力,走在该技术开发的前沿,目前在汽车行业有较多的开发应用,如安全气囊的外壳,汽车刹车踏板等。国内的企业能同时提供两种类型材料的企业并不多,五行科技是近几年发展起来的做的较好的公司;该公司分为三个板块黑大帅,成立较早的复合管材板块,使其在制品开发方面具有更好的优势;热塑性碳纤维增强材料洪婷兰,得益于其先进的生产设备和工厂管理,已成为公司代表性的产品;目前该公司使这种先进的“有机混杂”技术,帮助消费电子企业生产更多差异化的产品。
(来源:互联网,由易材在线编辑整理)

本文来源:朱青阳

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