本文介紹兩種復(fù)合材料解決方案分別是預(yù)浸料技術(shù)和樹脂傳遞模塑技術(shù)。預(yù)浸料技術(shù)描述了一種新的壓縮成型工藝，可以大量生產(chǎn)，縮短生產(chǎn)周期并減少原材料的浪費(fèi)。汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性和二氧化碳排放量持續(xù)下降。盡管汽車制造商在提高燃油效率和減少車輛溫室氣體排放方面取得了進(jìn)展，但根據(jù)2025年車隊(duì)平均燃料經(jīng)濟(jì)性規(guī)定要求車輛技術(shù)進(jìn)行階段性改變。

通過(guò)使用輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料（例如碳纖維、增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料）減少質(zhì)量創(chuàng)造了強(qiáng)有力的商業(yè)案例。車輛輕量化是一種十分重要的方法，因?yàn)榭赡軙?huì)發(fā)生質(zhì)量分解，因?yàn)橹鬈囕v重量的減輕可以減少二次質(zhì)量。實(shí)施碳纖維復(fù)合材料所面臨的挑戰(zhàn)是使其在大批量生產(chǎn)中具有成本效益。因此，必須對(duì)材料進(jìn)行改進(jìn)，以便在使用現(xiàn)有處理設(shè)備的同時(shí)，可以對(duì)其進(jìn)行機(jī)器人處理，以避免代價(jià)高昂的低效率問(wèn)題。

圖1 福特Fusion白車身與B柱顯示圖

圖2 NCF和編織物復(fù)合材料(Braid)三點(diǎn)彎曲測(cè)試結(jié)果的比較

福特汽車公司，陶氏、DowAksa和CSP開發(fā)的預(yù)浸料系統(tǒng)基于環(huán)氧中間體，這是一種由陶氏開發(fā)的配方，并以織物形式注入連續(xù)碳纖維中。這種類型的復(fù)合材料能夠提供高剛度和強(qiáng)度，這對(duì)于諸如B柱的結(jié)構(gòu)部件是必需的，如圖1所示。本報(bào)告總結(jié)了陶氏及其一級(jí)合作伙伴在開發(fā)和實(shí)施新型碳纖維復(fù)合材料解決方案方面的成果，該解決方案結(jié)合了最先進(jìn)的樹脂技術(shù)和最新的纖維加工技術(shù)。通過(guò)實(shí)現(xiàn)碳纖維零件生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)兼容的方式，預(yù)浸料技術(shù)和樹脂傳遞模塑技術(shù)的應(yīng)用驗(yàn)證了碳纖維在高容量車輛的輕量化設(shè)計(jì)中扮演了極為重要的角色。