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鋁合金輪轂和碳纖維輪轂的技術區別

碳纖維輪轂更輕,相同體積下強度更大,同方向加強的碳纖維結構拉伸強度驚人

合金輪轂和碳纖維輪轂制造工藝完全不同

先說合金輪轂

鍛造輪轂和鑄造輪轂都區別,理論上來說,是強度都問題。

鑄造輪轂(鋁)都抗拉強度是230MPa左右;鋁A356

鍛造輪轂(鋁)都抗拉強度達到330-350MPa;強度比鑄造輪轂高30%,所以重量可以做都更輕更薄。鋁6061

簡單來講,鑄造就是把鋁合金融化了以後澆到模具裏去,讓他自然冷卻凝固形成的產品。在這個過程當中,鋁合金內部會產生氣孔,疏松和夾渣。不光是抗拉伸強度,本身還有很多鑄造缺陷。

鍛造輪轂直接把鋁合金用壹萬噸以上的壓機壓到模具裏面成型,這樣做密度會更高。經過鍛造都合金強度、晶粒、致密成都都會提升。

鍛造輪轂用的鋁合金材料和鑄造的合金不壹樣,由於鑄造合金要求裏面含有壹些非晶體成分,導熱性並沒有鍛造輪轂好;鍛造輪轂都致密度更高而且更輕更薄,所以安全性也更好。鑄造的輪轂,合金要有很好的流動性,流到模具裏去,所以要加壹些非合金材料,比如矽;鍛造不需要考慮流動性,沖擊性就比較明顯。鑄造輪轂用沖擊試驗機實驗輪輞表面可能會形變和開裂,鍛造就不會,沖下去就會回彈,不會變形,也不會開裂。

現有的鍛造技術也分3類:

萬噸以上液壓機鍛造出來的(壓力越大,合金致密度月高,強度也就越高)

鑄造旋壓

鑄造過程中加壓

理論上來說,鍛造輪轂強度比鑄造輪轂強度高30%,前者重量減輕20%都情況下強度依然比鑄造的強。碳纖維輪轂更是如此,因為更輕,強度也更高。

強度更高也就意味著可以做都更輕,而汽車就是追求輕量化,簧下質量減輕壹公斤相當於簧上10公斤。輕量化也使得汽車都操控性更好(輪轂輕,加速更快,剎車距離更短,也就更安全)。

車輛的輕量化,輪轂做輕量化是最容易的,因為車身結構的輕量化改變涉及多個零件,而輪轂只要強度要求過關直接裝上去就能用,不需要考慮別的零件。

鑄造/鍛造輪轂現在已經把鋼圈這個市場吞噬掉了,碳纖維輪轂也是這樣,因為好的東西肯定是會把差的替代,先是高端市場,然後技術被攻破,成本降下來之後進入中低端市場。

現在新能源汽車最關鍵的技術之壹,電池還沒有大的技術突破。考慮到長續航電池設計重量就比較重,輪轂輕1KG,壹輛車有5個輪轂(加備胎),就輕五公斤,電池就可以做更大壹些,續航也就更長。

碳纖維輪轂現有2種加工方法

真空熱壓法,RTM工藝

現在通常使用第壹種,但是也僅有幾家公司會做,科尼賽格

carbon revolution使用的是RTM工藝

還有壹種是蘭博基尼的專利,鍛造碳纖維,但是到現在為止沒有運用在制造輪轂上,可能是鍛造碳的強度不如鋪層設計過的強度大。

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