相对于汽车来讲,要降低汽车的排放量,首先要降低汽车的重量,而碳纤维复合材料便是汽车轻量化的首选材料。使用碳纤维复合材料制定车身和底盘可以减重40%-60%,而抗拉强度是同等截面钢材的7-9倍,解决了碳化纤维轻量化的问题。
本项目根据汽车环保低的需求,结合碳纤维材料的特性,通过对树脂基的优化,研发出一种高性能的碳纤维复合材料,并实现产业化。该种碳纤维复合材料可以根据汽车的外观设计需求,制备出适用汽车各类用途的制件。主要有:汽车碳纤维功能制件、汽车内外饰件、汽车配件、汽车改装件。该项目的成功研制可以成功降低汽车的重量,同时,提高汽车的性能,优化汽车外观流线,降低汽车的尾气排放量,促进环保低碳的社会需求。
根据汽车制品的设计要求,本项目的研发分以下三个方面进行:
1、碳纤维复合材料树脂基的研制:探索树脂与碳纤维之间的融合性,优化生产工艺和设备,保证树脂与碳纤维布之间的浸润性,研制出一种强度好、性价比高的树脂基。
2、产品与模具设计:利用精密扫描仪,高精度定位产品外观数据,采用CAD和UG软件设计以及联合CATIA产品设计技术,从产品的承重,受力平衡,结构受力,重要要求以及应用环境等方面进行综合分析设计。
3、制品成型:采用RTW一体成型工艺,同时,配合热压成型工艺,自主研发真空导入半自动化设备,改善锁膜工装夹具,成功实现树脂料反应、真空脱泡、高压注塑、锁模、固化、胶膜一体化,简化工序,减少设备,降低成本,提高产品的精度。
技术先进性与创新点
1、良好树脂基材料:本项目所采用的树脂基材料为自主研发,可以根据产品的需求,调配出适应的上的沪指,提高性能要求,降低成本。
2、创新的设计理念:从产品设计、工业设计、模具设计为出发点,同时,进行逆向设计,模流设计、仿真分析设计,在产品没有成型前,进行完全的验证分析,降低产品成本,提高产品质量。
3、优化的工艺:采用国际先进的RTW一体成型工艺,自主研发工装夹具,保证产品性能。
4、可制作复杂的异形件:由于本项目的自备高分子材料和创新的设备方法,以及自主研发的工装夹具,可以根据客户的需求,制备出复杂的异形件。
目前,本项目的产品已经成功在各大车企应用,且成功上市,获得了汽车业界的一致认可,随着环保低碳的需求越来越大,大众对碳纤维复合材料的认知度越来越高,政府大力助推,碳纤维复合材料在汽车上的应用前景会一片光明。
知识产权及获奖情况:
本项目对以下知识产权拥有独立权。
发明专利:适用于纤维复合材料的RTW成型工艺