国家标准计划《汽车用碳纤维复合材料覆盖部件通用技术要求》由 TC39(全国纤维增强塑料标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国建筑材料联合会。
主要起草单位 广东亚太新材料科技有限公司 、深圳市中安测标准技术有限公司 、广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院 、中国汽车工程研究院股份有限公司 、机械科学研究总院先进制造技术研究中心 。
| 83 橡胶和塑料工业 |
| 83.120 增强塑料 |
汽车产业历来是全球持续发展的支柱产业之一。
但由于存在与日俱增的保有量,不可再生的燃油消耗、环境污染等社会问题,迫使汽车产业必须采用创新技术,攻克节能减排的难关。
当今世界汽车产业面临的难题是:“节能,减排和安全”,全球形成共识的目标就是进一步的降低汽车的自重,减少燃油消耗量,减少废气排放量。
汽车轻量化在确保汽车综合性能的前提下,可以实现减重、节能、减排、安全的目标。
它是未来汽车零部件的主要发展方向。
也是衡量汽车设计和制造水平高低的重要标志,已成为汽车产业发展的重要应用之一。
目的: 汽车轻量化是国家节能减排战略的紧迫需要,更成为车企和全行业提高核心能力的现实需求。
轻量化技术无论对传统汽车,还是新能源汽车,都是一项基础的共性技术。
轻量化开发技术是在满足预定的使用环境和载荷条件下,通过优化整车和零部件的结构,合理的使用新材料,新工艺,满足整车可靠性和基本性能的前提下,所进行的产品整备质量控制的开发技术。
而碳纤维复合材料(CFRP)在汽车车体及零部件中的广泛应用已成为当下市场主流,德国宝马公司率先全面开启CFRP在汽车领域的应用模式:车顶、车门、引擎盖、尾翼、压尾翼、后视镜外壳、侧裙、侧格栅、车用箱包、遮阳罩、散热器面罩等部件都用CFRP制造。
意义: 汽车轻量化具有以下意义, 节能降耗:根据世界铝业协会提出的报告,汽车质量每减小10%,可降低6-8%的油耗。
减排:空气污染与车辆废气的排放有很大的关系。
轻量化的产品有利于降低整车的废气排放量,促进环境的保护与改善。
整车每降低10%的自重,其10万公里行程,空车或半载行驶,Cd=0.6 ,v=60km/h,减排CO2约1.6吨;10万公里行程,满载行驶,Cd=0.6 ,v=60Km/h,减排CO2约0.89吨。
降低车辆自重,在总质量不变的条件下可以提高有效载质量,有利于为消费者带来显著的使用收益。
缩短制动距离:减重可以缩短制动距离。
很多紧急关头,生死悬于一线! 提高安全性:车辆重量降低,同一速度下的动能减少,万一发生碰撞的时候,需要被吸收的能量减少,可以使车身溃缩失效的风险降低。
车祸时提高了一些安全保障。
尤其在空车或半载状态下的作用非常明显。
在新一轮国民经济发展中,新材料、新能源装备制造业正扮演着越来越重要的角色。
《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》中指出:“装备制造业是为国民经济发展和国防建设提供技术装备的基础性产业。
大力振兴装备制造业,是党的十六大提出的一项重要任务,是树立和落实科学发展观,走新型工业化道路,实现国民经济可持续发展的战略举措”。
振兴装备制造业的目标及重点都与标准化工作密切相关。
发达国家一直十分重视标准化工作,纷纷把车辆轻量化和新能源汽车制造业作为标准化发展的重点领域,从而形成了发达国家制定国际标准,发展中国家按照标准进行生产加工的世界产业分工格局。
随着中国新能源汽车政策的逐步落实,汽车零部件将成为业绩新的增长点。
相关专家指出,标准化工作滞后正在制约着我国汽车轻量化和新能源汽车制造业的进一步发展和产业竞争力的提升,加强新材料和新能源装备制造业标准化建设迫在眉睫。
广东亚太新材料科技有限公司以碳纤维复合材料和新能源汽车领域的新材料设计、新技术研发与碳纤维复合材料产品为重点,建立了以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术研发体系;在国内碳纤维复合材料同行制造行业中,自主创新能力、技术优势、市场占有率均占行业前列。
现已成为ASTM E38 复合材料的成员;公司的《复合材料汽车零部件先进制造技术院士工作站》正在筹建中;2016年申报的两个广东省地方标准立项,《汽车车身用碳纤维复合材料翼子板》和《汽车内、外饰和蒙皮用碳纤维织物复合材料》已获得批准。
经标准网站查询,碳纤维复合材料领域标准处于混乱滞后状态,相应的碳纤维复合材料设备更加没有统一标准。
随着碳纤维复合材料行业的快速发展,碳纤维复合材料装备标准的编制势在必行,作为碳纤维复合材料零部件行业的先行企业,亚太公司联合广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院、中国汽车工程研究院股份有限公司、机械科学研究总院先进制造技术研究中心,实现产、学、研三维一体,充分发挥标准化在振兴汽车轻量化和新能源汽车制造业中的作用,完善我国汽车轻量化和新能源汽车业标准体系,为我国汽车轻量化和新能源装备产品参与国际竞争创造条件。
根据“产业要发展,标准须先行”的原则,完善的标准体系对汽车轻量化建设和发展具有重要的推动和引导作用。
国家标准化改革也提出要求,国家标准应以通用性基础性标准为主。
所以《汽车用碳纤维复合材料覆盖部件通用技术要求》国家标准的编制有非常重要的意义。
1 范围 本标准规定了汽车用碳纤维复合材料覆盖部件的术语和定义、材料要求、设计要求、成型工艺要求、应用要求与评价、试验方法。 本标准适用于汽车用碳纤维复合材料覆盖部件的设计、制造和验收。 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 材料要求 4.1 汽车用碳纤维及其制品 4.1.1 碳纤维 4.1.3 碳纤维及混杂纤维短切毡/连续毡 4.1.4 碳纤维及混杂纤维织物(缝合织物,2D、2.5D和3D机织物、编织物和针织物、无纺布或针刺织物) 4.2 汽车用树脂 4.2.1 热固性树脂 4.2.2 热塑性树脂 4.2.3 其它常用或新型树脂 4.3 汽车用碳纤维预成型体 4.3.1 碳纤维及混杂纤维预制体(碳纤平面织物裁切后铺层、拼接、缝合或热塑预成型体、2.5D或3D立体织物(含机织、针织和编织)、无纺布或针刺毡等纤维集合体) 4.3.2 碳纤维及混杂纤维预浸料(纤维毡、单向织物、双向织物、多轴向织物) 4.3.3 碳纤维及混杂纤维SMC/BMC 4.3.4 碳纤维及混杂纤维热塑粒料 4.4 汽车用碳纤维复合材料 4.4.1 碳纤维复合材料层合板性能要求 4.4.2 碳纤维(短纤/长纤)复合材料性能要求 4.4.3 碳纤维夹芯板性能要求 4.4.4 碳纤维及混杂纤维复合材料性能要求 5 设计要求 5.1 覆盖件设计、 5.2 连接与性能要求 5.3 结构分析与优化 6 成型工艺要求 6.1 一般要求 6.2 模压(SMC/BMC、LFT-D/G、湿法模压) 6.4 注塑 6.5 真空辅助模塑(RTM、热压罐、真空袋等) 7 试验方法 7.1 外观检验 7.2 物理化学性能检验(密度、强度、拉伸性能、压缩性能、弯曲性能、剪切性能、成型、能量吸收、电化学腐蚀等) 7.3 无损检测 7.4可靠性检验 8 应用要求与评价 8.1 一般要求 8.1 功能性评价 8.1.1 零部件的质量评价 8.1.2 零部件的连接评价 8.2 可靠性评价 8.3 轻量化评价(比强度、比刚度)
《汽车车身用碳纤维复合材料翼子板》和《汽车内、外饰和蒙皮用碳纤维织物复合材料》