Hlutverk koltrefja í bílaiðnaðinum
Hvort sem verið er að bæta núverandi vöru eða hanna alveg nýja vöru, þá er val á yfirbyggingarefni fyrir bíla mjög mikilvægt skref fyrir bílaframleiðanda,
Samsett efni eru næst stærsti flokkur efna á eftir járnmálmum og málmblöndur (68 prósent af þyngd ökutækis) og hafa fjölbreytt notkunarsvið í bílaiðnaðinum. Plast er notað í innri íhluti, hurða- og sætissamsetningar og eru um það bil 50 prósent atvinnubíla. Notkun plasts hefur þróast með tímanum og snemma var plast notað vegna góðra vélrænna eiginleika þess, framúrskarandi útlits, sjálfslitunar o.s.frv. En nú er plast aðallega notað í bifreiðum og er um það bil 10-15 prósent af plasti. heildarþyngd bílsins, vegna léttrar þyngdar, endingar, hörku, sveigjanlegrar hönnunar, tæringarþols, mikillar afkasta og lágs kostnaðar.
Nýjasta samsett efnistækni býður upp á umtalsverða kosti fram yfir hefðbundin efni í bílaiðnaðinum. Í dag eru samsett efni efnilegt efni fyrir mörg forrit. Trefjastyrkt plast samsett efni eru léttari efni sem bjóða upp á breitt úrval af kostum fyrir bílaiðnaðinn vegna lítillar þéttleika þeirra og hugsanlegrar orku til að draga úr þyngd ökutækja. Samsett efni eru tilvalin í staðin fyrir málmmannvirki sem gleypa höggorku í ökutækjum og hernaðarlegum notkun vegna bættra höggaeiginleika, orkugleypni, léttrar þyngdar og tæringarþols. Framúrskarandi tæringarþol og aðrir efnafræðilegir eiginleikar geta hjálpað framleiðendum að lengja líf einstakra íhluta og heilra farartækja. Umbætur í hönnun ökutækja, breyttar reglur um kröfur, áhersla á sjálfbærni og notkun léttra efna í farartæki hafa skilað sér í miklum vexti í plastíhlutum í bílaiðnaðinum. Plast er hægt að móta í flóknar rúmfræði úr endurnýjanlegum hráefnum og hafa margs konar fjölliður, sem gerir það auðvelt að skipta um þá í nokkrum hlutum og auðveldara að passa inn í óaðskiljanlega fylgihluti. Aukning á plastnotkun og notkun þess í ytri og innri íhlutum ökutækja er sýnd á línuritinu.
Koltrefjar vísa til efnis úr kolefnisatómum sem raðað er í ílanga kristalla og ofið í efni. Efni ásamt epoxý plastefni er hægt að móta í næstum hvaða lögun sem er sem ekki er hægt að byggja með hefðbundnum efnum, þannig að bílaiðnaðurinn hefur byrjað að nota koltrefjar til að búa til sterka, létta íhluti til að auka hraða, bæta loftaflfræði og eldsneytisnýtingu. Carbon Fiber Reinforced Plastic (CFRP) er endingargott, létt og dýrt samsett efni, en þegar það er notað til að búa til yfirbyggingu er það meira en 50 prósent léttara en stálhús og 30 prósent léttara en álhús. Það hefur nokkra kosti umfram hefðbundna málma, togstyrk, léttan þyngd, efnaþol, háhitaþol og lágt hitauppstreymi, sem gerir það hentugt fyrir forrit sem krefjast burðarvirki, það framleiðir flókin form og hluta. Styrkur CFRP gerir CFRP að mögulegum staðgengil fyrir hefðbundin efni eins og stál í mörgum notkunarsviðum, svo sem yfirbyggingarplötur, fjöðrun, stýri, bremsur (koltrefjastyrkt kísilkarbíð) og aðrir fylgihlutir. CFRP er enn aðallega notað fyrir burðarvirki og skreytingarþætti, en á síðasta áratug hafa orðið umtalsverðar framfarir í burðarvirkjum og hefur möguleika á að framleiða undirvagnsmannvirki, stuðara, vélarfestingar, þakplötur, afturhliðar, húdd og stífur. .
Eins og sést á myndinni, árið 2012, nam bílaiðnaðurinn 5 prósent af heildarnotkun koltrefja á heimsvísu (2150 tonn), og hélt áfram að vaxa næstu árin. Ástæðan er sú að breytingar á löggjöf og óskir neytenda neyða bílaframleiðendur til að nota koltrefjar til að framleiða létt ökutæki sem eyða eldsneyti á hagkvæman hátt og losa minna kolefni þegar þau eru í notkun. Samkvæmt alþjóðlegri CRP markaðsspá 2013 er gert ráð fyrir að notkun koltrefja í bílaiðnaðinum muni vaxa um um 34 prósent árlega og nái næstum 23,000 tonnum árið 2020.
Samsett efni hafa möguleika og framúrskarandi möguleika til framleiðslu á léttum bifreiðaíhlutum og mannvirkjum. Carbon Fiber Reinforced Plastics (CFRP), sem hefur eiginleika sem tengjast beint þörfum bílaiðnaðarins, hefur nú þegar áhrif, sem einnig notar það til að búa til yfirbyggingar og aðra bílahluta. Þó að plast og samsett efni geti verið hluti af mikilvægri lausn fyrir bílaframleiðendur, er vinnslukostnaður þessara trefja of hár og rannsóknir á framleiðslu á ódýrum trefjum og samsettum efnum hafa vakið áhuga iðnaðarins, sem hefur leitt til þróunar á helstu íhlutum ökutækja í yfirbyggingu. . Það er hægt að nota trefjar í meðalstórum og stórum stíl. Hjálpar til við að draga úr þyngd og bæta eldsneytisnýtingu ökutækja.
