汽車工業(yè)之外,航空航天工業(yè)也緩慢地轉(zhuǎn)移到碳纖維復(fù)合材料的運(yùn)用上面。
最近我?guī)е鴺O大的熱情,參加了蘭博基尼的新型碳纖維研發(fā)中心的落成儀式,高級(jí)復(fù)合結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室(ACSL),位于美國(guó)華盛頓州的西雅圖。碳纖維一直是汽車技術(shù)的最前沿,邁凱倫在1981年是第一個(gè)在F1賽車上廣泛運(yùn)用碳纖維結(jié)構(gòu)部件的廠商。但其成本高,勞動(dòng)力密集的生產(chǎn)需求一直讓它無(wú)法在普通車型上廣泛使用。
但從大方向上來(lái)說(shuō),今天大多數(shù)的汽車仍然采用鋼鐵來(lái)打造底盤(pán),較輕的金屬或塑料復(fù)合材料來(lái)打造車身鈑金件。近年來(lái)輕量化材料例如鋁合金變得越來(lái)越流行,不過(guò)雖然它的優(yōu)勢(shì)是值得的,但和碳纖維材料相比它在減重以及增加強(qiáng)度方面并不能提供巨大的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。
在汽車工業(yè)之外,航空航天工業(yè)也緩慢地轉(zhuǎn)移到碳纖維復(fù)合材料的運(yùn)用上面。
始先是在小規(guī)模范圍上進(jìn)行運(yùn)用,例如襟翼和尾翼,現(xiàn)在多虧了在2009年首飛的波音787 Dreamliner,新的碳纖維制造技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到使大規(guī)模在客機(jī)上運(yùn)用碳纖維復(fù)合材質(zhì)成為了可能,包括最最重要的機(jī)身。
在2008年蘭博基尼首次與波音公司達(dá)成合作協(xié)議,在787客機(jī)的研發(fā)過(guò)程中參與研究復(fù)合材料的碰撞表現(xiàn)。事實(shí)上,早在一年前蘭博基尼就在西雅圖華盛頓大學(xué)建立了一個(gè)實(shí)驗(yàn)室專門(mén)研究樹(shù)脂傳遞模塑(RTM)工藝,用于為當(dāng)時(shí)尚未發(fā)布的Aventador車型打造碳纖維一體式座艙。
在2010年他們進(jìn)一步與著名的卡拉威高爾夫公司合作,研發(fā)了新的碳纖維生產(chǎn)工藝叫做鍛造復(fù)合技術(shù),比使用碳纖維打造車架的傳統(tǒng)方式便宜了10倍,速度快了60倍。”
基本上來(lái)說(shuō),傳統(tǒng)的方式就是手工在模具內(nèi)鋪設(shè)多層的碳纖維薄片,然后用樹(shù)脂固化模具內(nèi)的材料(昂貴又漫長(zhǎng)的過(guò)程),新的鍛造技術(shù)將已經(jīng)用樹(shù)脂成型的碳纖維材質(zhì)松散但按規(guī)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?zèng)_壓制造汽車的過(guò)程),一個(gè)非常強(qiáng)的碳纖維結(jié)構(gòu)可以非常快速,廉價(jià)地打造完畢。
這一技術(shù)使得蘭博基尼能夠運(yùn)用碳纖維材料生產(chǎn)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(zhì)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(shù)中學(xué)到的經(jīng)驗(yàn)來(lái)更好地提升旗下車型實(shí)力而正式創(chuàng)建高級(jí)復(fù)合結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室。鍛造復(fù)合材料有一個(gè)光明的未來(lái),他們甚至還討論想要用輕量化碳纖維材質(zhì)來(lái)打造發(fā)動(dòng)機(jī)活塞連桿(我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室看到一個(gè)樣品)。
很高興能看到一個(gè)相對(duì)老舊的技術(shù)(碳纖維),在短短幾年前還被認(rèn)為是不可能的領(lǐng)域綻放了新的生命。蘭博基尼這一先行者確實(shí)值得嘉獎(jiǎng)。
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