Anglies pluoštas, kas tai yra, ateitis ir pritaikymas automobilyje

El automobilių pasaulis ji išgyvena intensyvią evoliuciją, evoliuciją, kuri daugiausia nukreipia ją į efektyvumą. The anglies pluoštasCFRP (anglies pluoštu sustiprintas plastikas) – viena daugiausiai diskusijų sulaukiančių medžiagų, vis dažniau naudojama serijiniuose automobiliuose, o ne tik didelio našumo sportiniuose automobiliuose. Jo atėjimas į rinką ateinančiais metais bus didžiulis, todėl turime žinoti, kas yra anglies pluoštas.

Turime žinoti, ką daugelis apibūdina kaip ateities medžiagą, t. y. tai, kad ji atitinka daugelį reikalavimų, kurių gamintojai ieško gamindami naujus automobilius. Plačiąja prasme anglies pluoštas leidžia Sumažinkite svorį, o galite padidinti standumą kai kurių gabalų. Dėl šios priežasties vis daugiau gamintojų lažinasi dėl jos patekimo į gatves, bet ne anksčiau nei daug nemalonumų dėl vis dar brangios ir sudėtingos gaminti medžiagos.

Kas yra anglies pluoštas?

Anglies pluoštas, kaip toks, yra gana paprasta medžiaga, kurią reikia suprasti, bet ne gaminti. Tai medžiaga, sudaryta iš susidarančių anglies atomų labai ploni pluoštai, 5–10 mikronų, mažesnis nei žmogaus plauko skersmuo. Šie pluoštai yra supinti taip, kad sukuria labai atsparius ir lengvus siūlus. Šios gijos yra tos, kurios paprastai susijungia su šimtais kitų gijų, kad sukurtų anglies pluošto audiniai kuri bus statomos dalies pagrindinė medžiaga.

Šis audinys, kaip toks, nėra tinkamas sukurti tvirtas dalis, kurių jums reikia, pavyzdžiui, automobilio anglies pluošto važiuoklę, nei iš tikrųjų paprasta standžią dalį. Tam reikia sudėtingesnio proceso, kurį sudaro gabalų kūrimas iš formų, kuriose dedamas pluoštinis audinys. Is yra apdorojamas termoreaktingų dervų serija (tai dažniausiai naudojamas metodas), kuris vakuuminiu būdu pašalina orą, pritaiko audinį prie formos ir sutankina dervas. Taigi, išdžiūvus, jau turime gabalėlį anglies pluošto. Naudojamas ne tik slėgio ir vakuumo metodas, bet ir labiausiai paplitęs, kurį šiandien žinome. Gabalas turi būti toliau apdorojamas dildinant kraštus arba, jei reikia, net dažant ar apsaugant.

Anglies pluošto kilmė

Anglies pluoštas arba CFRP, kaip ir visos medžiagos, turi kilmę, nepaisant to, kad jos žinios buvo gana artimos. Pirmieji jo pasirodymai datuojami XIX amžiaus pabaigoje, kai pasirodė kaitrinė lempa su anglies siūlu. Bet, žinoma, tai nebuvo anglies pluoštas, kurį šiandien žinome. Tam turime pažengti į priekį kalendoriuje ir grįžti į praėjusio amžiaus vidurį.

Pirmosios naudingos jo programos buvo aviacijos pasaulis, vis dar yra plačiai naudojama medžiaga šioje srityje. Tačiau matant jų rezultatus, pasaulis Motociklų lenktynės susidomėjo nauja medžiaga, o nuo tada jos tik daugėjo. Tereikia pamatyti automobilių sporto elitą Formulę 1, kaip ji piktnaudžiauja anglies pluoštu ne tik dėl lengvumo ir ilgaamžiškumo, bet ir dėl saugumo.

pritaikymas automobiliuose

Anglies pluoštas arba CFRP vis dažniau naudojamas gatvės automobilių pasaulyje, nes tai yra viena iš medžiagų, kurią matome dažniausiai naujausiuose leidiniuose. Gamintojams jis nepaprastai įdomus dėl savo savybių stipresnis už plieną ir už aliuminį. Be to, jis neturi tų pačių ilgaamžiškumo problemų, tokių kaip metalų korozija.

Gatvės automobiliuose jis naudojamas įvairiose dalyse. Kai kurios anglies dalys yra tik apdaila, nesvarbu, ar tai veidrodžių dangteliai, ar vidaus įdėklai. Svorio sutaupymas nėra toks reikšmingas. Kita vertus, kai kuriuose modeliuose ši medžiaga naudojama pakeisti kėbulo plokštes, pvz., variklio dangtis, stogas arba aerodinaminiai elementai, tokie kaip spoileriai. Svoris šiais atvejais yra drastiškai pakeistas.

Viena iš naujausių anglies pluošto panaudojimo gatvės automobiliuose evoliucijų yra susijusi su vidiniais elementais. The anglies pluošto važiuoklė arba su anglies pluošto detalėmis jau yra realybė kai kurių gamintojų asortimente ir nebūtinai tarp sportinių automobilių. Tikimasi, kad ateityje ši programa bus platesnė ir taip pat turėtų būti pakeista į naujus elementus, tokius kaip pakabos svirtis arba rėmas.

anglies pluošto ratlankiai

Una de las últimas aplicaciones de la fibra de carbono o Carbon Fiber Reinforced Plastic en coches de calle ha sido en las llantas. Ford, con su Shelby Mustang GT350R, es el primer fabricante en ofrecer anglies pluošto ratlankiai didelės serijos automobilyje. Tiesa, „Koenigsegg“ kai kuriuose savo sportiniuose automobiliuose jį jau siūlė. Ne veltui „Mustang“ yra didesnės gamybos, nors ir ribotos, ir gerokai mažesnės kainos.

„Ford“, susijusi su specializuota įmone Anglies revoliucija, siūlo lengvesnius ir atsparesnius ratus nei aliuminio. „Ford“ tvirtina, kad taip yra atsparesnis kelkraščiams nei aliumininiai, bet jie ir lengvesni, o tai sumažina nespyruokliškas mases. Tiek, kad „Ford“, dėdamas juos į „Mustang“, sako, kad turėjo perkalibruoti važiuoklę, atsižvelgiant į naujas ratų reakcijas.

Privalumai ir trūkumai

Anglies pluoštas, kaip toks, turi privalumų ir trūkumų. Pradedant nuo pirmojo, privalumų, geriausiai žinomas iš visų lengvumas. Būtent dėl ​​to, kad anglies pluoštas yra toks atsparus, o tai yra dar viena iš jo privalumų, leidžia naudoti mažesnį medžiagos kiekį tokiam pat atsparumui, kokio reikėtų metalinei daliai. Naudojant mažiau medžiagos ir kadangi ji yra mažo tankio, sutaupoma keletas kilogramų, kurie bus atimti iš bendro skaičiavimo.

Kita vertus, tai irgi medžiaga atsparus išoriniams veiksniams. Logiška, kad anglies pluoštas yra apdorojamas atspariomis dervomis ir lakais, tačiau jis turi pranašumą, pavyzdžiui, lyginant su metaline dalimi, nes nėra korozijos. modulis elastingumas nuo metalinių dalių taip pat yra pranašesnis. Dėl temperatūros pokyčių jis taip pat išlaiko savo formą.

Trūkumai, jei ne pagrindinis trūkumas, yra kaina. Tai medžiaga, kuri sudėtinga pagaminti, be to, reikalingas vis dar ilgas gamybos procesas, kuris neatitinka dabartinių gamybos reikalavimų. Kita vertus, naudojant termoreaktyvias dervas, kurios yra plačiai naudojamos, tai yra medžiaga sunku perdirbti. Ateityje, naudojant termoplastines dervas, šis punktas bus paprastesnis ir labiau įgyvendinamas. Galiausiai anglies pluoštas yra geras elektros laidininkas.

taip pat papuošti

Anglies pluoštas šiandien naudojamas daugiau dekoravimui nei tikrai naudingai funkcijai. Taip, tiesa, kad didelio našumo automobiliai, neskaičiuojant konkurencijos, kur paklausa yra naudinga, o ne tiek estetiška, jie džiaugiasi didesniu anglies pluošto aiškumu ir paprastumu, kad padidintų standumą ir sumažintų svorį. Šiuo metu kelių automobilių su anglies pluošto važiuokle yra nedaug, o tie, kurie turi, dažniausiai gali sau leisti didesnę kainą. Kaip pavyzdį turime BMW i3, kuris, nors ir nėra sportiškas, naudoja anglies dvideginio važiuoklę.

Tačiau nesupainiokite anglies pluošto, kuris gali patekti į važiuoklę, ar tikrai lengvumo ir atsparumo reikalaujančių elementų, kuriais jis naudojamas tik dekoravimui. Tiesą sakant, daugeliu atvejų pastarajam tipui dažniau naudojami gabalai stiklo pluošto, pigiau, su anglies pluošto audeklu viršuje papuošti. Taip yra, pavyzdžiui, su daugybe lipdinių, kurie užpildo interjerus. Tai kažkas, ką taip pat galėtume rasti, pavyzdžiui, veidrodžių korpusuose ar kai kuriuose aerodinaminiuose prieduose. Anglies pluošto vinilai jį tik imituoja.

Kokia jo ateitis?

Anglies pluoštas, nors šiuo metu gamintojams yra brangus, yra viena patraukliausių medžiagų pramonei, kuri siekti maksimalaus efektyvumo. Dėl lengvumo automobilio visuma yra ne tokia sunki, todėl nereikia naudoti didesnės mechanikos ir didesnių sąnaudų. Savo ruožtu dėl tos mažesnės mechanikos taip pat sumažėja svoris.

Anglies pluošto arba CFRP ateitis automobilių pasaulyje yra užtikrinta, o dar labiau, kai ji bus pasiekta įgyvendinti termoplastinių dervų naudojimą, o tai bus didelė pažanga šiuo klausimu. Jo gamyba bus greitesnė, pagaminama daugiau, taigi ir kaina mažės. Todėl anglies pluoštas baigsis demokratizacija. Kaip jau minėjome, naudojant šią termoplastinės dervos techniką, perdirbimas taip pat bus lengvesnis, o tai labai svarbu automobilių pasaulyje.

Taip pat didelio našumo automobilių gamintojai pastebėjo, kaip anglies pluoštas yra naudingas jų kūriniams. Jo standumas taip pat leidžia kurti kietesnė važiuoklė kurios naudingos pakabų veikimui. Jau matėme kai kuriais ne per brangių sportinių automobilių atvejais, kaip šie du privalumai susilieja, kaip ir „Alfa Romeo 4C“..

Dabar BMW yra vienas iš gamintojų, labiausiai pažengusių savo konversijos į anglies pluoštą procesą, ir jau parduoda dvi transporto priemones su anglies dvideginio važiuokle: BMW i3 ir i8. The bendradarbiavimo sutartys Su specializuotais gamintojais jie duoda ekonominį pertrauką šiai medžiagai, kuri maždaug po 5-10 metų turėtų plačiau pasiekti masinius automobilius.

Šiuo metu didelio stiprumo plienas sukurti lengvesnius kūnus. Kadangi tai yra tvirtesnė medžiaga nei įprastas plienas, tokiam pat standumui pasiekti galima naudoti mažiau. Naudojant mažiau medžiagų, rinkinio svoris sumažėja. CFRP turėtų būti kitas transporto priemonių važiuoklės ir kėbulų konstrukcijos žingsnis, beveik visiškai pakeičiantis metalines dalis. Anglies pluoštas ir aliuminis šiuo metu naudojami skirtingose ​​dalyse siekiant sumažinti svorį, kaip ir minėtame Alfa Romeo 4C.