تطبيق مركبات ألياف الكربون في صناعة السيارات

عندما دخلنا القرن الحادي والعشرين ، أصبحت أزمة الطاقة شديدة بشكل متزايد ، وأصبحت لوائح الانبعاثات في جميع أنحاء العالم أكثر صرامة. القضية العاجلة التي تحتاجها صناعة السيارات التي تحتاج إلى معالجتها هي كيفية تقليل استهلاك الوقود والانبعاثات دون المساس بالسلامة والطاقة. تتمثل الطريقة الحاسمة لتحقيق توفير الطاقة وتقليل الانبعاثات في استبدال المواد التقليدية مثل المعادن بمختلف مواد خفيفة الوزن ، مما يجعل المركبات أخف وزناً. إن مواد ألياف الكربون المركبة ، مع وزنها الخفيف ، وقوتها العالية ، والصلابة العالية ، والاهتزاز الجيد ومقاومة التعب ، ومقاومة التآكل ، تحظى باهتمام متزايد في صناعة السيارات ، مع أن تكون تطبيقاتها في السيارات أكثر شمولاً.

ألياف الكربون وموادها المركبة هي مواد رئيسية تدعم تطوير صناعة التكنولوجيا الفائقة في البلاد. بعد أكثر من 40 عامًا من التراكم والتنمية ، حققت الصين العديد من الاختراقات في البحث وتطوير ألياف الكربون وموادها المركبة. ومع ذلك ، لا يزال تطبيقه في مجال السيارات يتخلف عن الفضاء والمجالات الصناعية الأخرى. لذلك ، هناك ضرورة لتحليل مشاكل المواد المركبة من ألياف الكربون في تطبيق صناعة السيارات في الصين ، وتقترح استراتيجيات تطوير معقولة ، والتكيف مع الاحتياجات العاجلة لصناعة السيارات لتطوير المواد.

المواد المركبة الألياف الكربونية ، التي تم إنشاؤها عن طريق الجمع بين مواد التعزيز مثل ألياف الكربون والراتنجات والمعادن والسيراميك وغيرها مواد.

بالمقارنة مع المواد المعدنية ، فإن المواد المركبة الألياف الكربونية لها العديد من الخصائص الممتازة وتظهر مزايا واضحة عند تطبيقها على السيارات:

1) لديهم كثافة صغيرة وقوة عالية.

2) لديهم صلابة جيدة ، ومقاومة تأثير ممتازة ، وقدرات امتصاص الطاقة.

3) لديهم التخميد العالي ومقاومة الاهتزاز الجيدة.

4) أنها تظهر أداء ممتاز مقاومة التعب.

5) لديهم مقاومة ممتازة للحرارة ، ومقاومة التآكل ، وأداء مقاومة الإشعاع.

6) أنها توفر عمليات صب مختلفة ، وتصميم جيد ، ومن السهل تحقيق إنتاج متكامل من الأجزاء ، وتقصير بشكل كبير من دورة التطوير وتكاليف الادخار.

عند استخدامها في أجزاء السيارات ، لا يمكن للمواد المركبة الألياف الكربونية تحقيق الوزن الخفيف للسيارات فحسب ، بل تعمل أيضًا على تحسين السلامة وركوب الخيل بشكل كبير ، ولهذا السبب يتم تقييمها بشكل متزايد من قبل صناعة السيارات.

1) يمكن أن يحقق تطبيق المواد المركبة الألياف الكربونية على أجسام السيارات والهيكل وأجزاء الحمل تقليلًا كبيرًا للوزن مع ضمان السلامة. تُظهر نتائج الأبحاث من مختبر أنظمة المواد في المملكة المتحدة (MSL) أنه من بين الأجسام المصنوعة من مواد مختلفة ، فإن تلك المصنوعة من مواد ألياف الكربون المركبة هي الأخفاف ، خاصةً بالمقارنة مع الأجسام الفولاذية ، مع تأثير الحد من الوزن بأكثر من 53 ٪.

2) المواد المركبة الألياف الكربونية لها قدرات جيدة على مقاومة التأثير وقدرات امتصاص الطاقة ، والتي توفر سلامة جيدة للتصادم عند استخدامها في أجسام السيارات والأجزاء الهيكلية.

3) المواد المركبة الألياف الكربونية لها معامل توهين كبير في الاهتزاز وقدرة امتصاص الاهتزاز القوية ، والتي لا يمكن أن تقلل فقط من وزن السيارة عند استخدامها في نظام النقل وأجزاء المحرك ، ولكن يمكن أن تقلل أيضًا من الاهتزاز والضوضاء .

4) بالمقارنة مع المواد المعدنية ، فإن استخدام المواد المركبة من ألياف الكربون لتصنيع أجسام السيارات يمكن أن ينقذ العفن المعدني المعقد ، والختم ، واللحام ، والاستثمارات في الطلاء ، وتكلفة الإنتاج الإجمالية أقل بكثير. وفقًا لنتائج بحث MSL ، بالنسبة إلى حجم معين من الإنتاج من السيارات (أقل من 20،000) ، فإن التكلفة الإجمالية لجسم السيارة المصنوع من مواد مركبة من ألياف الكربون التي تنتجها صب الراتنج (RTM) أقل من جسم السيارة المعدني التكنولوجيا ، التي تظهر الميزة الاقتصادية للمواد المركبة الألياف الكربونية المستخدمة في أجسام السيارات في إنتاج الدُفعات الصغيرة. لذلك ، لديها قدرة تنافسية قوية وفوائد اجتماعية جيدة في تطوير نماذج صديقة للبيئة في المستقبل.