兰博基尼锻造碳纤维复合材料技术的简介及应用

SUV市场在全球范围内掀起了热潮,各大豪车品牌纷纷加入其中,使得整个SUV市场繁荣发展。宾利的添越、玛莎拉蒂的Levant等品牌都推出了自己的SUV车型。而现在,兰博基尼也加入了这个阵营,他们将于2018年量产上市基于2012年北京车展发布的概念车Urus打造的同名SUV。这一消息无疑让国内的豪车爱好者们翘首以盼。

最近,兰博基尼为了宣传其即将上市的Urus SUV,进行了一些关于锻造碳纤维复合材料技术的宣传和科普。刚开始,我对于锻造碳纤维这个名词并不熟悉,觉得很神秘。但通过近期的资料搜集和学习,我对这种技术有了一定的了解。首先,我要强调的是,锻造碳纤维并不是什么黑科技,它只是碳纤维材料成型技术的一种升级和量产化。虽然兰博基尼的产量相对于民用乘用车来说较少,无法被称为真正的量产,但这种技术的应用确实让我们值得关注。

锻造复合材料技术是由全球最大的高尔夫球具制造商卡拉威与兰博基尼位于美国西雅图的高级复合材料结构实验室联合开发的。该技术已经被应用在卡拉威的Diablo Octane球杆和兰博基尼的Sesto Elemento概念车上。在2010年巴黎车展上,兰博基尼正式公布了Forged Composite技术,并将其应用到了很多关键零部件上,比如整体车身、悬挂臂等。以悬挂臂为例,原本使用铝材质锻造的悬挂臂,经过碳纤维复合材料的"锻造"后,不仅减重了30%,而且生产时间缩短到了约3分钟,每件悬挂臂的成本也降低了32美元。这只是其中的一个例子,虽然不能保证每一个零件都能降低成本和提高效率,但却能让我们对兰博基尼推广这种技术的初衷有所了解。

对于了解超级跑车的人来说,碳纤维技术并不陌生。在超级跑车领域,碳纤维的应用已经有很长的历史,迈凯伦、帕加尼等品牌早就开始使用碳纤维材料。由于碳纤维材料具有重量轻、机械性能优异等特点,一直以来都是汽车行业追求的材料之一。然而,为什么碳纤维技术在汽车领域没有得到广泛应用,只被豪车品牌所青睐呢?原因有几点。

首先,碳纤维的制造过程非常昂贵。碳纤维需要在极高温度下以有机纤维或小分子有机物的形式,在惰性气体中高温焙化或沉积,最终形成碳纤维。

其次,碳纤维复合材料的生产过程复杂且周期长,导致产品成本高昂。目前碳纤维复合材料的生产方法有缠绕法、手糊成型和树脂传递模成型等。然而,这些方法要么无法大批量生产,要么无法大规模用于汽车制造,或者需要高昂的设备投资和生产线投资。因此,除了像宝马等土豪品牌可以建立自己的碳纤维复合材料生产线外,国内的主机厂对此并不感兴趣。

那么,兰博基尼宣传的碳纤维复合材料锻造技术到底是什么呢?

"锻造复合材料"采用的是片状模塑复合材料工艺,而不是传统的玻璃纤维SMC工艺。它使用预制的由酯树脂和短切碳纤维(切碎的纤维)制成的片材,与传统的玻璃纤维SMC相对。与成熟的树脂传递模成型工艺相比,锻造复合材料技术的制造周期减少了44%。

虽然这种工艺在玻璃纤维复合材料领域已经有一定应用,但在复合材料行业中并不常见。这是因为使用这种技术需要纤维的长度在某个范围内,比如玻璃纤维一般在6-25mm之间。对于碳纤维模压而言,使用的是一种短切碳纤维材料,它与树脂混合后,在高压作用下具有良好的流动性,能够成型复杂结构的零部件。兰博基尼的供应商中有两家比较知名的短切碳纤维材料供应商,它们分别是量子复合材料和三菱丽阳。

总结起来,锻造复合材料技术并不是什么特别神秘的黑科技,它只是碳纤维复合材料SMC材料的一种应用。然而,兰博基尼之所以将其宣传为一项技术,是因为他们注册了一个听起来很高大上的专利名。从技术推广的角度来看,这一点值得我们广大同行们学习借鉴。

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