碳纖維復(fù)合材料被廣泛使用在今天的高性能汽車車身上，目前還沒有可替代的材料能夠既有高強(qiáng)度，高硬度，抗沖擊，又重量輕，耐腐蝕，壽命長(zhǎng)；自動(dòng)化加工技術(shù)應(yīng)用，降低了鋪層成本，改善了積層質(zhì)量，提高了生產(chǎn)效率。
一、汽車用復(fù)合材料的發(fā)展趨勢(shì)
碳纖維復(fù)合材料被廣泛使用在今天的高性能汽車車身上，目前還沒有可替代的材料能夠既有高強(qiáng)度，高硬度，抗沖擊，又重量輕，耐腐蝕，壽命長(zhǎng)；自動(dòng)化加工技術(shù)應(yīng)用，降低了鋪層成本，改善了積層質(zhì)量，提高了生產(chǎn)效率；設(shè)計(jì)制造合并零部件－降低制造成本；熱塑塑料研發(fā)，旨在降低材料成本及改善可回收性；低溫固化/非熱壓罐固化工藝的發(fā)展，旨在減少對(duì)熱壓罐工藝的依賴，降低制造成本。
二、發(fā)展中的一些問題
碳纖增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料在大型商用飛機(jī)和高性能汽車及F1賽車主承力結(jié)構(gòu)件上的成功應(yīng)用表明，復(fù)合材料完全可以取代金屬被用于汽車車身結(jié)構(gòu)中。
然而，由于當(dāng)前的材料和工藝設(shè)備昂貴，考慮到目前汽車生產(chǎn)的工藝鏈和產(chǎn)品鏈，以及材料可回收重復(fù)利用等問題，綜合考量成本與效益，目前還不具備量產(chǎn)化的條件，導(dǎo)致碳纖增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料在汽車結(jié)構(gòu)件上的應(yīng)用遇到很大的局限性，這使得高強(qiáng)度鋼板及鋁合金仍然是目前汽車承載結(jié)構(gòu)的主流材料。
作為一種完全有別于金屬材料的新型材料，復(fù)合材料的汽車零部件的設(shè)計(jì)涉及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鋪層設(shè)計(jì)及強(qiáng)度設(shè)計(jì)等多個(gè)方面，它離不開大量的計(jì)算和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的積累。要實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料汽車零部件的規(guī)模化生產(chǎn)，還需要制訂相應(yīng)的各種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，包括材料的檢驗(yàn)和測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)以及生產(chǎn)工藝規(guī)范等。
在實(shí)際的復(fù)合材料設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)根據(jù)材料的利弊特性，針對(duì)特定的結(jié)構(gòu)形狀，性能，成本要求，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)早期即開始做具體的工藝方案，對(duì)遇到的問題，處理方法作盡可能細(xì)致的分析和規(guī)劃，這是實(shí)現(xiàn)高水平復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要前提。
因此復(fù)合材料車身結(jié)構(gòu)是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，目前，國外很多整車廠及協(xié)作廠已建有完整的復(fù)合材料工藝體系和設(shè)計(jì)體系，相比之下，國內(nèi)的汽車企業(yè)在此方面還處于一個(gè)空白。隨著復(fù)合材料在汽車工業(yè)應(yīng)用的日益增多，建立專業(yè)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)和制定相應(yīng)的材料規(guī)范和工藝規(guī)范已成為國內(nèi)汽車整車廠商的當(dāng)務(wù)之急。
