汽車碳纖維的制造工藝復(fù)雜嗎

汽車碳纖維的制造工藝挺復(fù)雜。

先從原材料說起，通常選聚丙烯腈、瀝青或人造絲等有機纖維，以聚丙烯腈為例，要經(jīng)歷預(yù)氧化、碳化、石墨化處理。預(yù)氧化時在200 - 300℃空氣中讓纖維發(fā)生熱氧化和環(huán)化反應(yīng)，形成耐熱梯形結(jié)構(gòu)；碳化是在惰性氣體保護下加熱至1000 - 1500℃，去除非碳原子形成亂層石墨結(jié)構(gòu)；石墨化把溫度升到2000 - 3000℃，讓碳進一步結(jié)晶形成類似石墨結(jié)構(gòu)，得到高性能碳纖維。

設(shè)計與模具環(huán)節(jié)也不簡單，得用CAD軟件全面模擬汽車車身部件外觀、重量、性能和安全性，通過有限元分析預(yù)測碳纖維車身結(jié)構(gòu)在應(yīng)力下的表現(xiàn)，同時制作大型模具和準備加工工具。

預(yù)浸料鋪層也有講究，選優(yōu)質(zhì)碳纖維預(yù)浸料裁好尺寸，依據(jù)車身曲線、角度和輪廓采取不同鋪層方式，預(yù)設(shè)纖維方向滿足特定區(qū)域結(jié)構(gòu)性能需求。鋪好后放入真空袋，去除氣穴和空隙，保證碳纖維緊密貼合模具、樹脂分布均勻。

接著是高壓釜固化成型，把模具和真空袋放入熱壓設(shè)備，不同階段施加不同溫度和壓力，結(jié)束后選合適冷卻方式。

成型的碳纖維車身雛形脫模后，要切割、打磨，還要噴漆和拋光。

最后是質(zhì)量檢驗，用無損檢測技術(shù)檢查車身完整度，測量車身尺寸保證精度達標。

總之，汽車碳纖維從原材料到制成可用部件，每個環(huán)節(jié)都緊密相連、要求嚴格，制造工藝確實復(fù)雜。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng)）