Углеродное волокно в автомобильных приложениях

Углеродное волокно - популярный материал для изготовления высококачественных и прочных потребительских товаров, от рюкзаков до велосипедов. Но именно автомобильная промышленность вторгается в области применения углеродного волокна, которые принципиально меняют автомобили в сторону повышения скорости и повышения энергоэффективности.

Что такое углеродное волокно?

Углеродное волокно относится к материалу, состоящему из атомов углерода, расположенных в виде длинных тонких кристаллов, которые сплетены или сплетены вместе в ткань. Затем ткань можно комбинировать с эпоксидной смолой, чтобы получить практически любую форму.

Благодаря расположению кристаллов в углеродном волокне, он невероятно прочен по сравнению с его размером. По этой причине материалы из углеродного волокна также легче по сравнению с другими материалами с такой же прочностью, а углеродное волокно находит применение в различных отраслях промышленности в качестве замены стальных и алюминиевых деталей.

Углеродное волокно в автомобильной промышленности

Аэрокосмическая промышленность и обрабатывающая промышленность уже воспользовались преимуществами деталей из углеродного волокна, но автомобильная промышленность активно внедряет некоторые из последних достижений из углеродного волокна. Углеродному волокну можно придать практически любую форму, включая формы, которые невозможно создать из традиционных материалов. В автомобильной промышленности углеродное волокно используется для изготовления прочных и легких деталей, которые увеличивают скорость, улучшают аэродинамику и топливную экономичность.

В настоящее время большинство автомобильных запчастей из углеродного волокна используется в спортивных автомобилях высокого класса и европейских суперкарах; хотя некоторые детали из углеродного волокна доступны на вторичном рынке. В таких частях автомобиля, как детали кузова, колеса и обода, а также внутренняя отделка, используется углеродное волокно, благодаря его уникальным свойствам и гладкому внешнему виду.

Корпус из углеродного волокна

Поскольку спортивные автомобили должны быть скоростными, углеродное волокно является идеальным материалом для уменьшения общего веса автомобиля без ущерба для безопасности. BMW, Chevrolet Corvette и Alfa Romeo добавили элементы из углеродного волокна в кузова своих высококлассных автомобилей для повышения скорости и энергоэффективности.

BMW использует компоненты из углеродного волокна в верхних частях своего седана 7-й серии, таких как элементы крыши и опорные стойки, чтобы снизить центр тяжести автомобиля. Alfa Romeo 4C, с другой стороны, имеет полностью карбоновое шасси, которое снижает вес автомобиля до 2500 фунтов. Другие автомобили аналогичного стиля и размера обычно весят 3000 фунтов или более, что делает 4C легкой роскошью в своем классе.

Компоненты кузова из углеродного волокна - это больше, чем просто усилители скорости. Легкие шасси также идеально подходят для электромобилей. При меньшей общей массе автомобиля можно использовать меньшую батарею для достижения такого же или даже более высокого уровня производительности, поскольку для движения автомобиля требуется меньше энергии.

Колеса и диски из углеродного волокна

Alfa Romeo 4C с ценой в 65 000 долларов - это мечта для большинства потребителей. Колеса и ободья на основе углеродного волокна стали одним из самых популярных применений этого материала в автомобильной промышленности, доступным в качестве дополнительных компонентов или запчастей.

Конструкция и конструкция колес из углеродного волокна снижают шум и вибрацию, обеспечивая при этом такие же легкие, но сильные преимущества использования углеродного волокна в шасси автомобиля. Углеродное волокно лучше, чем сталь и алюминий, справляется с гашением высокочастотного шума, вибрации и резких движений дороги, что делает кабину более тихой.

При формовании из подходящей эпоксидной смолы углеродное волокно также может выдерживать нагрев и давление с течением времени и не деформируется, что делает его отличным материалом для колес и дисков. Они также снижают вес и повышают топливную экономичность транспортных средств, а поскольку они доступны на вторичном рынке, они могут принести пользу практически любому транспортному средству.

Обода из углеродного волокна имеют более эстетичный вид, придавая колесам гладкий, обтекаемый вид, который мгновенно добавит стоимости любому автомобилю. Однако внешний вид - это еще не все для дисков из углеродного волокна, и они обладают теми же преимуществами, что и колеса, за счет уменьшения веса и сохранения формы под давлением.

Интерьер из углеродного волокна

Обода - это сочетание формы и функции, но иногда вам просто хочется иметь гладкий, высококачественный вид. Углеродное волокно по-прежнему остается вашим предпочтением. Элементы интерьера, обычно сделанные из полимеров или алюминия, заменяются элементами из углеродного волокна для большей детализации. Из-за своей прочности углеродное волокно также является отличным материалом для интерьера.

Транспортные трейлеры из углеродного волокна

Подобно кузовам из углеродного волокна в спортивных автомобилях, появляются различные концепции применения углеродного волокна в транспортных средствах, а именно в полуприцепах для грузовиков. Walmart в сотрудничестве с Peterbilt, Great Dane Trailers и Capstone Turbine создали концептуальный полуприцеп с прицепом из углеродного волокна. 53-футовый прицеп, наряду с улучшенной конструкцией кабины, по оценкам, на 20% более аэродинамичен, чем средний полуприцеп. Более легкие прицепы помогают отгрузочным центрам соответствовать требованиям по весу и позволяют грузовикам сократить время в пути.

Применение углеродного волокна в автомобильной промышленности

Компания PCMI Manufacturing была новатором в области применения углеродного волокна в ряде отраслей, но наши корни в автомобильной промышленности - это то место, где мы действительно преуспеваем. Мы создали детали, которые крупные компании используют для новых возможностей и автомобильных приложений, включая Waymo, автономный автомобиль Google.

Хотите узнать больше о том, как PCMI использует углеродное волокно для создания инновационных и сложных прототипов деталей? Нажмите на ссылку ниже, чтобы узнать больше!