
據(jù)稱,這是第一種大批量的車(chē)身結(jié)構(gòu)應(yīng)用,采用了耐候性強(qiáng)的彩色模塑(MIC)碳纖維增強(qiáng)熱塑性塑料(CFRTP),首次出現(xiàn)在一系列車(chē)頂托架(支架)上,用于固定2021年Jeep Wrangler SUV(如上圖所示)和Stellantis的角斗士皮卡的硬頂和軟頂。復(fù)合材料提供了優(yōu)秀的機(jī)械性能,重量卻大大低于基準(zhǔn)鋼
幾十年的經(jīng)驗(yàn)和傳統(tǒng)智慧告訴我們,加固的纖維越長(zhǎng),所得復(fù)合材料的機(jī)械性能就越高。盡管納米復(fù)合材料添加劑的引入在某種程度上挑戰(zhàn)了這一論斷,但為注塑成型而設(shè)計(jì)的超短(但不是納米級(jí))碳纖維(USCF)增強(qiáng)熱塑性塑料(CFRTP)系列已被證明始終優(yōu)于短和長(zhǎng)(玻璃或碳)纖維熱塑性塑料。這在復(fù)雜的幾何形狀中尤其如此,因?yàn)樵诰?xì)或高大的零件細(xì)節(jié)中很難實(shí)現(xiàn)良好的纖維滲透。事實(shí)上,三菱化學(xué)先進(jìn)材料公司(Mitsubishi Chemical Advanced Materials Inc,MCAM)目前提供一種被稱為KyronMax的化合物,不僅能超越傳統(tǒng)的熱塑性復(fù)合材料,而且還能超越金屬。這方面的一個(gè)很好的例子是Stellantis公司生產(chǎn)的一系列車(chē)頂(結(jié)構(gòu)固定/支架),用于固定2021年吉普牧馬人運(yùn)動(dòng)型多用途車(chē)(SUV)和角斗士皮卡上的可拆卸軟頂或硬頂。這是關(guān)于該應(yīng)用如何產(chǎn)生的故事。
強(qiáng)度足夠應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域,重量有助于優(yōu)化車(chē)速
KyronMax化合物最初是為航空航天而開(kāi)發(fā)的,后來(lái)擴(kuò)展到高性能體育用品領(lǐng)域,在這些領(lǐng)域,高溫?zé)崴苄曰|(zhì)是一個(gè)優(yōu)勢(shì),在復(fù)雜的幾何形狀中實(shí)現(xiàn)高纖維滲透的能力對(duì)于在低重量下滿足苛刻的機(jī)械要求至關(guān)重要。毫不奇怪,這些材料在汽車(chē)領(lǐng)域的興趣越來(lái)越大,因?yàn)樽⑸涑尚凸に嚪浅_m合滿足該行業(yè)的高產(chǎn)量、高重復(fù)性和再現(xiàn)性要求以及低于平均水平的成本。
復(fù)合材料屋頂接收器的開(kāi)發(fā)始于一次會(huì)議,討論MCAM在其產(chǎn)品組合中可能對(duì)當(dāng)時(shí)的菲亞特克萊斯勒汽車(chē)公司(FCA,現(xiàn)在的Stellantis)的創(chuàng)新小組有用的新材料。經(jīng)過(guò)對(duì)KyronMax產(chǎn)品線的討論,以及對(duì)幾種具有不同基體和纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)表的審查,然后向FCA的多個(gè)應(yīng)用工程團(tuán)隊(duì)展示并與他們討論了不同的車(chē)輛,F(xiàn)CA的創(chuàng)新小組決定進(jìn)一步探索這些材料,并開(kāi)始尋找可以評(píng)估這些化合物能力的應(yīng)用。
吉普車(chē)的車(chē)頂最初是用壓鑄鋼生產(chǎn)的,被認(rèn)為是一個(gè)很好的選擇,因?yàn)檫@些部件是結(jié)構(gòu)性的,尺寸不大,但有復(fù)雜的幾何形狀,在那里實(shí)現(xiàn)良好的纖維滲透是很重要的。此外,考慮到它們位于車(chē)頂,如果可以實(shí)現(xiàn)大幅減重,那么這將有助于降低車(chē)輛的重心,這將改善設(shè)計(jì)用于在惡劣地形上越野的車(chē)輛的操控性和穩(wěn)定性。還要考慮到的是,鋼制車(chē)頂是由一家海外供應(yīng)商生產(chǎn)的。
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