汽車用輕量化碳纖維ppt課件

1、1-總投資 9.7 億日元-實施期間2003-2007汽車用輕量化碳纖維強化復合資料的開發(fā) 課題引見日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機構(gòu)(NEDO)課題.2前言11.1研討背景 全球變暖 油價急漲今后10年必將是把輕量型高性能資料的CFRP運用于汽車領(lǐng)域的研討最后10年的黃金開發(fā)時期 環(huán)境污染嚴重 節(jié)能減排汽車用輕量化碳纖維強化復合資料的開發(fā)日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機構(gòu)(NEDO)課題由于日本的冶金工業(yè)興隆、鋼材質(zhì)優(yōu)價廉，直到20世紀80年代中期，日本才正式開場積極研發(fā)FRP汽車部件。直到今日,其運用主要限于汽車部件，對于CFRP在汽車中大規(guī)模的運用，從經(jīng)濟效益、批量消費、組裝加工技術(shù)、平安設(shè)計等

2、方面看，都還沒有到達實踐運用程度。.31.2研討的主要內(nèi)容4個子課題為了能將CFRP確實運用于實踐,本課題從部件消費加工,整車組裝,行駛平安及再生利用等四個方面進展了全方位的研討。開發(fā)目的與目前正在運用的汽車用軟鋼鋼板構(gòu)造相比,自重減半,平安性能提高50%的CFRP車身構(gòu)造.同時,還將研發(fā)汽車成型時間在10分鐘以內(nèi),低本錢,可大量消費的制造技術(shù).并開發(fā)了基于LCA再生利用技術(shù).1.超高速一體成型樹脂及其成型技術(shù)的開發(fā)2.汽車用CFRP結(jié)合技術(shù)的開發(fā)3.車身平安設(shè)計技術(shù)的開發(fā)4.再利用技術(shù)的開發(fā).41.3課題的性質(zhì)，定位特別是車輛輕量化技術(shù),定位為可以大幅提高單位油耗行駛路程的關(guān)鍵技術(shù).經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)

3、省提出了,開發(fā)低能耗,平安可靠的新一代汽車的,輕量,高強度的創(chuàng)新型資料,作為強化國際競爭力的重要課題. 高風險研討為NEDO“中長期,高風險研討開發(fā)事業(yè)34個研討課題中, 開發(fā)低能耗技術(shù)課題中的一個作為節(jié)能的關(guān)鍵技術(shù) 作為強化國際競爭力的重要課題.5超高速一體成型樹脂及其成型技術(shù)的開發(fā)22.1超高速一體成型樹脂的開發(fā) 可實現(xiàn)量產(chǎn)化硬化度時間10%3.5分90%6分即如能讓樹脂在前3.5分鐘內(nèi)完成注入,那么可在其后的2.5分鐘內(nèi)根本完成硬化過程Cure Index%TimeminutesCuredFlowableIsothermal 100CEpoxy AHi-cycle BHi-cycle A

4、快速一體成型用的RTM成型樹脂的特性汽車成型時間在10分鐘以內(nèi) 快速成型B樹脂的特性.62.2高速樹脂含浸成型技術(shù)開發(fā)了多點注入法。本手法的含浸時間與成型品的大小無關(guān).只需改動注入孔數(shù).不過,要確定孔數(shù)及位置,需求經(jīng)過電子仿真來決議.用CFRP的中間基材的保形性,由纖維的配向角決議.可以利用不同纖維配向角而引起的纖維間的剪切變形的極限角度改動其外型結(jié)果.2.3立體成型外型/保形技術(shù).7汽車用CFRP結(jié)合技術(shù)的開發(fā)3 必要性曾經(jīng)在眾多的環(huán)氧樹脂及堿性粘結(jié)劑中選出了兩種能防止熱老化防濕及其耐疲勞的粘結(jié)劑CFRP與異質(zhì)資料部件的運用部位車體由數(shù)個板塊組成 粘結(jié)劑的開發(fā).8強度設(shè)計CFRP復合資料的單

5、純的平板接頭，在兩個端部容易產(chǎn)生應力集中耐久性曾經(jīng)完成了熱老化，耐吸濕，疲勞實驗。如今正在做糯變實驗CFRP與異質(zhì)資料部件的分別分別前分別后接合部的力學性能 接合與再生利用曾經(jīng)開發(fā)了含有膨脹黑鉛的解體型的接合劑，勝利地分別并回收了CFRP和金屬部件。.9車身平安設(shè)計技術(shù)的開發(fā)4 CFRP角柱筒前面沖擊主要為引擎周圍部件在緊縮方向上利用變形而吸收能量側(cè)面沖擊主要是門周圍部件因彎曲而吸收能量4.1沖擊形狀4.2沖擊仿真技術(shù)確實立解析結(jié)果初期沖擊負荷與實驗結(jié)果相當一致總體上有一樣的變化趨勢FRP的破壞時的負荷-位移曲線.10 CFRP/鋁混合資料混合梁與不銹鋼梁的比較最大位移的吸收能不銹鋼梁，150

6、0-1900J，混合梁，1822J每單位分量吸收能量不銹鋼1027-1301J/KG，混合梁1510J/KG。負荷與位移曲線破壞方式實驗結(jié)果與解析結(jié)果的比較解析結(jié)果與實驗結(jié)果的比較誤差為3.7%。.11 三維CFRP角柱筒與金屬資料相比金屬與FRP的破壞時的負荷-位移曲線當負荷到達某一臨界值后,金屬資料的負荷會在一個較大的振幅下反復振動,而復合資料的振幅很小,具有平穩(wěn)的破壞過程DisplacementPlastic deformation(a) MetalDisplacementProgressive crushing(b) FRPLoadLoad4.3沖擊吸收用CFRP部材的開發(fā).12再利用

7、技術(shù)的開發(fā)5找出玻璃轉(zhuǎn)移溫度Tg堅持在100度，超越100度后會迅速軟化的樹脂分子骨架5.1樹脂與鋼,鋁等分別技術(shù)的開發(fā) 構(gòu)造用解體性接合劑的開發(fā)思緒要開發(fā)的解體劑粘合劑的性能.13縮水甘油基鄰苯二甲酸的酰亞胺，GlycidylPhthalicImide混合物系列，在有效地降低橡膠彈性率的同時，Tg下降的程度比較小的樹脂。 構(gòu)造用解體性接合劑樹脂組成的設(shè)計.14CFRP切碎,射出成型-最廉價,高速5.2汽車用CFRP再生利用技術(shù)的開發(fā)方法性能反復數(shù)次后再生的CFRP資料,也具有和GFRP射出成型資料同等以上的力學特性.151在部件消費加工上,曾經(jīng)研發(fā)了汽車成型時間在10分鐘以內(nèi),低本錢,可大量消費的制造技術(shù) 結(jié)論42在汽車用CFRP結(jié)合技術(shù)的開發(fā)上，曾經(jīng)選出了兩種能防止熱老化，防濕及耐疲勞