汽車工業之外,航空航天工業也緩慢地轉移到碳纖維復合材料的運用上面。
最近我帶著極大的熱情,參加了蘭博基尼的新型碳纖維研發中心的落成儀式,高級復合結構實驗室(ACSL),位于美國華盛頓州的西雅圖。碳纖維一直是汽車技術的最前沿,邁凱倫在1981年是第一個在F1賽車上廣泛運用碳纖維結構部件的廠商。但其成本高,勞動力密集的生產需求一直讓它無法在普通車型上廣泛使用。
但從大方向上來說,今天大多數的汽車仍然采用鋼鐵來打造底盤,較輕的金屬或塑料復合材料來打造車身鈑金件。近年來輕量化材料例如鋁合金變得越來越流行,不過雖然它的優勢是值得的,但和碳纖維材料相比它在減重以及增加強度方面并不能提供巨大的領先優勢。
在汽車工業之外,航空航天工業也緩慢地轉移到碳纖維復合材料的運用上面。
始先是在小規模范圍上進行運用,例如襟翼和尾翼,現在多虧了在2009年首飛的波音787 Dreamliner,新的碳纖維制造技術已經發展到使大規模在客機上運用碳纖維復合材質成為了可能,包括最最重要的機身。
在2008年蘭博基尼首次與波音公司達成合作協議,在787客機的研發過程中參與研究復合材料的碰撞表現。事實上,早在一年前蘭博基尼就在西雅圖華盛頓大學建立了一個實驗室專門研究樹脂傳遞模塑(RTM)工藝,用于為當時尚未發布的Aventador車型打造碳纖維一體式座艙。
在2010年他們進一步與著名的卡拉威高爾夫公司合作,研發了新的碳纖維生產工藝叫做鍛造復合技術,比使用碳纖維打造車架的傳統方式便宜了10倍,速度快了60倍。”
基本上來說,傳統的方式就是手工在模具內鋪設多層的碳纖維薄片,然后用樹脂固化模具內的材料(昂貴又漫長的過程),新的鍛造技術將已經用樹脂成型的碳纖維材質松散但按規則地排列在一起,然后在模具中讓其在高壓之下直接成型(類似金屬沖壓制造汽車的過程),一個非常強的碳纖維結構可以非??焖?,廉價地打造完畢。
這一技術使得蘭博基尼能夠運用碳纖維材料生產Sesto Elemento概念車,而且還不只是座艙和車身面板而已,它的懸架臂和組件也由輕質碳纖維材料制成。
Lamborghini Sesto Elemento概念車,2010年
我們非常興奮地得知蘭博基尼為了能用在航天技術中學到的經驗來更好地提升旗下車型實力而正式創建高級復合結構實驗室。鍛造復合材料有一個光明的未來,他們甚至還討論想要用輕量化碳纖維材質來打造發動機活塞連桿(我們在實驗室看到一個樣品)。
很高興能看到一個相對老舊的技術(碳纖維),在短短幾年前還被認為是不可能的領域綻放了新的生命。蘭博基尼這一先行者確實值得嘉獎。
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