Углепластик в автомобилестроении

Углепластик в автомобилестроении

19.03.2016

Углепластик в автомобилестроении

За всё время существования автомобиля для его изготовления использовались в основном два типа материалов. Несущие конструкции и трансмиссия изготавливались с применением металлов, конструкция кузова изготавливалась из дерева и металла. В настоящее время преобладающим материалом, при изготовлении конструкции автомобиля является металл. Его широкое применение при производстве автомобильной техники вполне объяснимо.

Этого сравнительно недорогого материала в природе имеется достаточно большое количество. Его добыча и последующая обработка является не сложным производственным процессом. Металл обладает высокой пластичностью, что позволяет изготавливать из него детали для автомобилей, имеющие довольно сложную конфигурации. Например, детали кузова легкового автомобиля. Ещё одним плюсом в применении металла в автомобилестроении, является высокая ремонтопригодность деталей автомобиля с применением несложного набора инструментов.

Имеются попытки заменить сталь в производстве автомобильной техники на другие материалы. В частности, детали кузова автомобиля некоторые производители выпускают из алюминия. Разработчиков привлекает его прочность при достаточно малом весе. Запасы алюминия в мире велики. Тормозит развитие этого направления большая потребность в электрической энергии при производстве алюминия. Алюминий сложнее поддаётся обработке. Производители автомобилей находятся в постоянном поиске дешёвых и долговечных материалов при создании новых конструкций автомобиля.

Одним из таких направлений является попытка применения углепластика в автомобилестроении. Углепластик обладает такими замечательными свойствами, как небольшой вес и прочность. Технологии обработки углепластика позволяют изготавливать из этого материала детали самых сложных форм. Что же это за чудесный материал? 
В его производстве используются углеродные волокна и полимерные смолы. Углеродные волокна представляют собой волокна диаметром всего в пять тысячных миллиметра и изготавливаются из атомов углерода, соединённых в микроскопические кристаллы. Эти кристаллы располагаются вдоль оси волокна. Такие волокна могут быть сплетены в ткань, которая укладывается в определённую форму и запекается под высоким давлением. Так проходит процесс изготовления конструкций из углепластика.

Детали, полученные с помощью такой технологии, обладают большой лёгкостью и прочностью. Он просто идеален для применения в автомобилестроении, как и в самолётостроении. Он намного легче стали и алюминия, имеет прекрасные аэродинамические свойства. При таких качествах имеется возможность уменьшать мощность двигателей автомобилей, а вместе с этим и расход топлива. Казалось бы, нужно срочно переводить автомобилестроение на применение этого чудесного материала. Но этого не происходит.

При всех своих положительных качествах, углепластик очень дорого обходится производителям. На изготовление деталей тратится много энергии. Процесс изготовления конструкций занимает длительное время. Есть существенный недостаток в эксплуатации углепластиковых конструкций. Если повреждённые детали из стали или алюминия подлежат ремонту, детали из углепластика при ударе рассыпаются на осколки с острыми краями. Они способны поранить людей, находящихся в автомобиле в момент удара.

В настоящее время большое внимание уделяется способам утилизации отработавших свой срок конструкций. Это должны учитывать и производители автомобильной техники. Но если утилизация отслуживших деталей автомобиля из пластмасс и металлов не представляет большого труда, то утилизация конструкций из углепластика требует больших финансовых затрат.

Вот эти причины и сдерживают применение углепластика в серийном автомобилестроении. Пока его применение ограничивается конструкциями суперкаров и гоночных автомобилей. Что будет дальше? Время покажет.


Возврат к списку