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PT现代塑料|一次灌注固化成型的一体式碳纤维车轮毂

采用订制纤维铺放技术和订制压机来生产新型的碳纤维车轮毂 ， 可以最大程度地减少浪费并提高生产的可扩展性 。
PT现代塑料|一次灌注固化成型的一体式碳纤维车轮毂
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ESECarbon公司的E2复合材料车轮毂产品线是一次固化成型的一体式全碳纤维车轮毂（图片来自ESECarbon公司）
通过减小转动惯量和组合质量（含汽车的车轮毂、悬架和不受悬架支撑的其他直接连接部件在内的簧下质量） ， 碳纤维的车轮毂提供了一系列的优势 ， 包括：转动惯量和簧下质量的降低幅度高达50% ， 通常情况下 ， 这有助于以更低的能耗实现更快的加速 ， 缩短制动距离 ， 而且由于与路面的接触更好（机械抓地力）而改善了操控性并降低了噪声 。
但是 ， 碳纤维车轮毂（无论是混合材料的还是全复合材料的）的价格却是许多消费者难以承受的 ， 最优惠的价格也超过了1万美元/每套 ， 这使得这种车轮毂只能用于非常高端的跑车和豪华车辆 。
美国ESECarbon公司致力于为更广泛的汽车消费者提供碳纤维的车轮毂 。 为此 ， 该公司组建了五轴数控精密加工团队 ， 新增了先进的结构复合材料部件生产能力、订制的纤维铺放设备和实现自动化生产的机器人技术 。
该公司计划在2021年推出一次固化的一体式全碳纤维复合材料车轮毂——E2产品系列 。
该车轮毂仅重17磅 ， ESE将其设计为适用于额定重量3850磅的轴 ， 这使它能够支撑额定总重量达6800磅的汽车 。 据该公司CEOCarlosHermida介绍 ， 能够承受同样重量的传统铝制车轮毂 ， 其重量会超过30磅 。
PT现代塑料|一次灌注固化成型的一体式碳纤维车轮毂
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E2是一种基于普通运动美学设计的五辐轮毂 ， 具有凹面、深碗的外观 。
ESECarbon公司使用了透明度良好的耐高温环氧树脂系统 ， 可提供订制化的外观解决方案 ， 包括透明光泽、透明哑光和订制颜色 。
ESECarbon公司对这款碳纤维车轮毂的认证方法 ， 80%采取了美国汽车工程师学会（SAE）目前推荐的做法 ， 这些方法适用于目前制造的所有车轮毂 ， 包括金属的车轮毂 。
此外 ， Hermida表示 ， 该公司很有可能依据美国汽车工程师学会刚刚批准发布的新的复合材料车轮毂推荐规程SAEJ3204 ， 对市场上第一个一体式的车轮毂进行认证 。
与针对金属车轮毂的SAE推荐规程一样 ， 这一针对复合材料车轮毂的新建议通过各种疲劳和冲击试验解决了耐久性问题 ， 它还特别针对复合材料而增加了有关环境影响的新要求 。
采用订制纤维铺放技术
ESECarbon公司的车轮毂采用订制纤维铺放技术（TFP）制成 ， 这项技术允许该公司以较快的节拍大批量地生产力学性能优良的碳纤维部件 。
TFP的工作原理是 ， 将纤维束排列铺放到结构性能所需的位置 ， 并在一个兼容的基层上将它们缝合到位 。 这一制程取代了传统的将机织物裁剪成所需形状的方法 。
该公司采用韩国HyosungAdvancedMaterials公司提供的工业级别的碳纤维丝束和ZSKStickmaschinenGmbH（德国Krefeld ， 以下简称ZSK）的TFP技术来缝合层 ， 从而创造出近净形状的预成型件 。
PT现代塑料|一次灌注固化成型的一体式碳纤维车轮毂
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订制的纤维铺放：ESECarbon公司采用ZSKStickmaschinenGmbH的订制纤维铺放技术（TFP）制造碳纤维车轮毂（图片来自ESECarbonCo.）
当缝合成所需形状时 ， 通过控制丝束路径 ， 可以将材料只铺放到最终的预成型件需要它的地方 。 没有缝合的 ， 只是传统的叠层设计中需要被剪掉的织物面积 。 由于能够符合复杂的形状 ， 因此这一过程减少了将机织物切割成形时所产生的早期废物以及后处理造成的浪费 。
在采用TFP技术之前 ， 最初使用的是传统的碳纤维织物 。 TFP技术的使用使该公司减少了50%的层数 ， 从而创建了一个简化的铺层过程并最大程度地减少了浪费 。


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