碳纤维树脂基材料在汽车制造中的主要连接技术

  碳纤维树脂基复合材料是在碳纤维材料和树脂材料基础上发展而来的新型材料的统称,通常是将碳纤维与环氧树脂等树脂基材复合而成。该材料同时继承了碳纤维材料重量轻、强度高、耐疲劳、耐腐蚀以及树脂基材料制造方便、不同配方适用不同场合的可变特性。碳纤维树脂基复合材料同传统金属材料相比,质量可减轻20%~ 80%。如果能将此类新型材料应用于车辆制造,不仅可以减轻车辆重量,提升燃料经济性,还能很大程度上增强车身力学性能,增强车辆安全性。

  1.1机械连接

  机械连接是车辆制造技术中应用最为广泛的连接技术之一,是指将不同机械部件运用螺栓或铆钉的连接为一个整体的连接技术。碳纤维树脂基复合材料运用此技术进行连接时,连接可靠简便,连接效果方便检验,但此种连接技术往往需要对复合材料进行打孔,这将会造成应力集中,同时,还存在金属材料与碳纤维树脂基复合材料接触面出现电化学腐蚀的风险。

  2.胶粘连接

  胶粘连接的好处在于,连接件在连接前无需打孔,这就避免了因打孔而出现的应力集中现象。同时,胶粘工艺性好,胶粘表面光滑,外观美观,由于胶粘面有一层粘合剂层,相互连接的两个部分是彼此分离的,不会出现机械连接时发生的电化学腐蚀风险。但是,胶粘之前需要对工件表面进行特殊的处理,另外胶粘好的固件难以检验胶粘强度。但对于碳纤维树脂基复合材料而言,胶粘连接是当前应用最为广泛的连接技术之一。

  碳纤维复合材料与传统金属材料相比具有独特的性能,在汽车领域具有很好的应用前景,但是碳纤维增复合材料在应用的同时也存在一定的缺陷。为了是碳纤维复合材料能够有更好的开发应用推广,还需要从多个方面研究,要改善材料的研发工艺,不断降低碳纤维材料的研发成本,不断提高碳纤维复合材料的综合性能,精准控制工艺提高材料的固化速度,从而推动碳纤维复合材料在汽车领域有更为广阔的应用前景。