未來汽車的制造材料會有什么新的選擇?
未來汽車的制造材料會有很多新的選擇。
碳纖維復(fù)合材料是理想的輕量化材料,可用于車身、車門、車頂?shù)炔考?,能大幅減輕車重,提高性能和安全性。一些高端品牌已應(yīng)用,未來隨著產(chǎn)業(yè)發(fā)展和成本降低,會更廣泛使用。
高性能纖維如芳綸、碳納米管、石墨烯等,能用于輪胎、安全帶、電池等,提升汽車的多項(xiàng)性能。
輕合金材料包括鋁、鎂、鈦合金,用于車身、車輪、發(fā)動機(jī)等可降低重量,鋁合金能減 10%-20%,鎂合金減 15%-25%,鈦合金減 30%-40%。
新型復(fù)合材料如鎂合金、基于聚合物基的新型塑料、3D 打印材料等不斷涌現(xiàn),為輕量化帶來新可能。
汽車常用材料還包括低碳鋼、高強(qiáng)度鋼、高級高強(qiáng)度鋼等。制造工藝上,熱成型鋼、熱成型鋁、高壓薄壁鋁壓鑄件、樹脂轉(zhuǎn)移模塑、3D 打印等是創(chuàng)新方法。汽車裝配工藝也在發(fā)展,膠粘劑、量身定制的焊接/軋制毛坯和激光焊接毛坯、鉚釘/自動穿孔鉚接、螺栓連接、激光點(diǎn)焊、流動鉆孔螺釘?shù)燃夹g(shù)將被更多應(yīng)用。
未來,汽車制造材料和工藝的發(fā)展受多種因素影響。促成因素有燃油經(jīng)濟(jì)性、減少車輛排放、自動駕駛、電動動力總成等。威脅因素包括混合材料連接、腐蝕、熱膨脹、循環(huán)時間、成本、供應(yīng)鏈、報廢回收、維修和人才缺口等。
先進(jìn)塑料和塑料復(fù)合材料可提高車輛性能,纖維增強(qiáng)工程塑料復(fù)合材料比同等強(qiáng)度鋼制部件輕。塑料在車身面板、結(jié)構(gòu)件、車頂?shù)炔课挥懈鄳?yīng)用。比如 SABIC 電動賽車的前翼端板、車輪翅片、擋風(fēng)板等部件采用多種先進(jìn)塑料材料。WipagPA6 用于 BMW iX 電動汽車的擋風(fēng)玻璃橫梁,有良好機(jī)械性能且更輕量化。GS-CaltexLFT 提高了現(xiàn)代起亞 Sorrento 天窗框架的尺寸穩(wěn)定性,零件重量減輕。索爾維阻燃 LCP 可用于電動汽車電池模塊薄膜絕緣板,提高安全性。DOMO 的 TECHNYL? 4EARTH?聚酰胺應(yīng)用廣泛,能減少環(huán)境影響??扑紕?chuàng)的再生 PC 用于汽車前照燈項(xiàng)目。
總之,未來汽車制造材料會更先進(jìn)、更環(huán)保、更輕量化。
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