A fibra de carbono é um material fibroso de carbono com um teor de carbono superior a 90%.É preparado carbonizando diversas fibras orgânicas em alta temperatura em um gás inerte.Possui excelentes propriedades mecânicas.Especialmente no ambiente inerte de alta temperatura acima de 2.000 ℃, é a única substância cuja resistência não diminui.Tubo enrolado de fibra de carbono e polímero reforçado com fibra de carbono (CFRP), como novos materiais no século 21, são amplamente utilizados em automóveis devido à sua alta resistência, alto módulo de elasticidade e baixa gravidade específica.
A tecnologia de formação de bobinas de fibra de carbono é um método de formação de produtos de material compósito formados por rolos quentes de pré-impregnado de fibra de carbono em uma bobina.
O princípio é usar rolos quentes em uma bobinadeira de fibra de carbono para amolecer o pré-impregnado e derreter o aglutinante de resina no pré-impregnado.Sob uma certa tensão, durante a operação de rotação do rolo, o pré-impregnado é continuamente enrolado no núcleo do tubo através do atrito entre o rolo e o mandril até atingir a espessura desejada, e então resfriado e moldado pelo rolo frio, de Remover do enrolador e cura em um forno de cura.Após a cura do tubo, um tubo enrolado com material compósito pode ser obtido removendo o formador do núcleo.De acordo com o método de alimentação do pré-impregnado no processo de moldagem, ele pode ser dividido em método de alimentação manual e método de alimentação mecânica contínua.O processo básico é o seguinte: Primeiro, o tambor é limpo, depois o tambor quente é aquecido até a temperatura definida e a tensão do pré-impregnado é ajustada.Sem pressão no rolo, enrole o pano de chumbo no molde revestido com agente desmoldante por 1 volta, depois abaixe o rolo de pressão, coloque o pano da cabeça de impressão no rolo quente, retire o pré-impregnado e cole o pré-impregnado no aquecido parte do pano da cabeça se sobrepõe ao pano de chumbo.O comprimento do pano de chumbo é de cerca de 800 ~ 1200 mm, dependendo do diâmetro do tubo, o comprimento de sobreposição do pano de chumbo e da fita é geralmente de 150 ~ 250 mm.Ao enrolar um tubo de parede espessa, durante a operação normal, acelere moderadamente a velocidade do mandril e diminua a velocidade.Projete próximo à espessura da parede, atinja a espessura do projeto, corte a fita.Então, sob a condição de manter a pressão do rolo de pressão, o mandril gira continuamente por 1-2 círculos.Finalmente, levante o rolo de pressão para medir o diâmetro externo do tubo vazio.Depois de passar no teste, ele é retirado da bobina de fibra de carbono e enviado para um forno de cura para cura e moldagem.
Almofada de aquecimento do assento
A almofada de aquecimento de fibra de carbono para automóveis é um avanço na aplicação de aquecimento de fibra de carbono na indústria automotiva.A tecnologia de elementos de aquecimento de fibra de carbono está se tornando cada vez mais popular no mercado auxiliar automotivo, substituindo completamente o tradicional sistema de aquecimento de chapas.Atualmente, quase todos os carros sofisticados e luxuosos dos fabricantes de automóveis do mundo estão equipados com dispositivos de aquecimento de assentos, como Mercedes-Benz, BMW, Audi, Volkswagen, Honda, Nissan e assim por diante.Carga térmica de fibra de carbono A fibra de carbono é um material condutor de calor de desempenho relativamente alto, com eficiência térmica de até 96%, distribuído uniformemente na almofada de aquecimento
A distribuição uniforme garante liberação uniforme de calor na área de aquecimento do assento, filamentos de fibra de carbono e distribuição uniforme de temperatura, e o uso prolongado da almofada de aquecimento garante que o couro na superfície do assento seja liso e completo.Sem marcas de linha e descoloração localizada.Se a temperatura exceder a faixa definida, a energia será cortada automaticamente.Se a temperatura não atender aos requisitos, a energia será ligada automaticamente para ajustar a temperatura.A fibra de carbono é adequada para comprimentos de onda infravermelhos absorvidos pelo corpo humano e tem efeitos na saúde.Pode reduzir totalmente a fadiga ao dirigir e melhorar o conforto.
Carroceria de automóvel, chassi
Como os compósitos poliméricos reforçados com fibra de carbono têm resistência e rigidez suficientes, eles são adequados para fabricar materiais mais leves para os principais componentes estruturais, como carroceria e chassis.Espera-se que a aplicação de materiais compósitos de fibra de carbono reduza o peso da carroceria e do chassi do carro em 40% a 60%, o que equivale a 1/3 a 1/6 do peso da estrutura de aço.O Laboratório de Sistemas de Materiais do Reino Unido estudou os efeitos da perda de peso dos compósitos de fibra de carbono.Os resultados mostraram que o peso do material polimérico reforçado com fibra de carbono era de apenas 172 kg, enquanto o peso da carroceria de aço era de 368 kg, cerca de 50% da redução de peso.Quando a capacidade de produção é inferior a 20.000 veículos, o custo de produção de uma carroceria composta pelo processo RTM é inferior ao de uma carroceria de aço.A Toray estabeleceu uma tecnologia para moldar um chassi de automóvel (piso frontal) em 10 minutos usando plástico reforçado com fibra de carbono (CFRP).No entanto, devido ao alto custo da fibra de carbono, a aplicação de materiais compósitos de fibra de carbono em automóveis é limitada e só é usada em alguns carros de corrida de F1, carros de última geração e modelos de pequeno volume, como as carrocerias de Z-9 e Z-22 da BMW, teto e carroceria da série M3, carroceria Ultralite da G&M, carroceria GT40 da Ford, carroceria de suporte do Porsche 911 GT3, etc.
Tanque de armazenamento de combustível
O uso de CFRP pode atingir vasos de pressão leves e ao mesmo tempo atender a esse requisito.Com o desenvolvimento de veículos ecológicos, o uso de materiais CFRP para fazer tanques de combustível para veículos com células de combustível de hidrogênio foi aceito pelo mercado.De acordo com informações do Seminário de Células de Combustível da Agência de Energia do Japão, 5 milhões de veículos no Japão usarão células de combustível em 2020. O veículo off-road americano Ford Humerhh2h também começou a usar células de combustível de hidrogênio, e espera-se que o combustível de hidrogênio os veículos celulares atingirão um determinado tamanho de mercado.
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Horário da postagem: 21 de março de 2023