碳纖維汽車配件-保險杠的應用要點

傳統的碳纖維汽車配件-保險杠一般都是采用鋼材料制成的，但是隨著燃油價格的上升和廢氣排放量的限定，汽車制造的輕量化發展方向也對保險杠的材質提出新的要求。

采用碳纖維復合材料取代傳統金屬材料，可以有助于減輕車體自重，節約燃油，減少廢氣排放。這不僅是業內的共識，也是應用逐步深化的結果。

碳纖維汽車配件的應用形式是多種多樣的：從車內飾板、車身覆蓋件、發動機罩、車門、車架、保險杠、擾流板、傳動軸、制動摩擦片、座椅、輪轂、燃料儲存罐等等，碳纖維復合材料的身影已不鮮見。

汽車在發生高速碰撞時，保險杠梁和吸能支架是發揮作用的主要部件。那么，采用碳纖維復合材料取代鋼材料來制作汽車保險杠部件，實際效果如何呢？在應用中又有哪些要點需要把握？

碳纖維汽車配件-保險杠梁并非越厚越好：

從理論上說，保險杠系統吸收的能量與碳纖維復合材料的厚度成正比，材料越厚，吸能越多。隨著厚度的增加，保險杠梁的最大變形會隨之減小，并且減少的幅度會越來越小。但實驗結果顯示，擺錘的加速度值會隨著厚度的增加而增大，這會導致蒙皮和擺錘之間沖擊力的增大，因此，碳纖維汽車配件保險杠梁的厚度必須控制在一定范圍內。

碳纖維保險杠系統的應用效果：

碳纖維復合材料保險杠梁能吸收鋼制保險杠梁相同的能量，但是因為碳纖維復合材料的剛度比鋼的剛度大，所以碳纖維復合材料保險杠梁的變形會比鋼材料的保險杠梁更小，保險杠梁的整體性能會更好。

當吸能支架也采用碳纖維復合材料時，其保險杠梁的最大變形和擺錘的最大加速度與鋼材料的吸能支架差不多，但是碳纖維支架的質量至少減輕了66%，輕量化效果非常可觀。

重視碳纖維復合材料的鋪層設計：

由于碳纖維的纖維取向不同，其吸能特性也會有所不同。碳纖維復合材料層合板是由單層板粘合而成，層合板一般是由不同方向的纖維層組成，以滿足在不同方向上的不同強度和剛度要求，因此每層材料的主方向各不相同。自此情況下，鋪層角度、各鋪層角鋪層的百分比、鋪層順序等鋪層設計對復合材料結構的強度、剛度和穩定性都有直接的影響。

碳纖維汽車配件的影響不可小覷：

除了保險杠梁外，智上新材同時強調吸能支架在高速碰撞中的作用。其認為，當大部分能量被吸能支架吸收后，保險杠梁僅能吸收少量的能量，有實驗證明，當用于吸能支架的碳纖維復合材料厚度達到3mm時，其吸能效果已經優于鋼材料保險杠系統的吸能效果。

尤為重要的是，相對于低速碰撞，在高速碰撞中碳纖維復合材料保險杠系統的碰撞性能優勢更加明顯。

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