自動車用途の炭素繊維

カーボンファイバー—バックパックから自転車まで、ハイエンドで耐久性のある消費者向け製品に人気のある素材です。しかし、高速化とエネルギー効率の向上のために車両を根本的なレベルで変えるのは、炭素繊維アプリケーションに参入している自動車産業です。

炭素繊維とは何ですか？

炭素繊維とは、炭素原子が長くて薄い結晶に配置され、編まれたり織り込まれたりして布になっている材料のことです。次に、生地をエポキシと組み合わせて、ほぼすべての形状を作成できます。

カーボンファイバーの結晶配列のため、そのサイズと比較すると信じられないほど強力です。このため、炭素繊維材料は同じ耐久性の他の材料に比べて軽量であり、炭素繊維は鋼やアルミニウム部品の代替品としてさまざまな産業に参入しています。

自動車産業における炭素繊維

航空宇宙および製造業はすでに炭素繊維部品を利用していますが、自動車産業は最新の炭素繊維の進歩のいくつかに力を注いでいます。炭素繊維は、従来の材料では構築できない形状を含め、ほぼすべての形状に成形できます。自動車業界は、速度を上げ、空気力学と燃料効率を向上させる、丈夫で軽量な部品に炭素繊維を使用し始めています。

現在、炭素繊維自動車部品の大部分は、ハイエンドのスポーツカーやヨーロッパのスーパーカーに使用されています。ただし、一部の炭素繊維複合部品はアフターマーケットで入手できます。ボディコンポーネント、ホイールとリム、インテリア仕上げなどの車両部品はすべて、その独特の特性と滑らかな外観のためにカーボンファイバーを利用しています。

カーボンファイバーボディ

スポーツカーはスピーディーを目的としているため、カーボンファイバーは安全性を損なうことなく車両全体の重量を減らすのに最適な素材です。 BMW、シボレーコルベット、アルファロメオはすべて、速度とエネルギー効率を向上させるために、ハイエンド車のボディにカーボンファイバーピースを組み込んでいます。

BMWは、車の重心を下げる目的で、ルーフエレメントやサポートピラーなどの7シリーズセダンの上部にカーボンファイバーコンポーネントを使用しています。一方、アルファロメオ4Cは完全にカーボンファイバー製のシャーシを備えており、車両の重量をわずか2500ポンドに削減します。同様のスタイルとサイズの他の車は、一般的に3000ポンド以上の重量があり、4Cをこのクラスの軽量で贅沢なものにしています。

カーボンファイバーボディコンポーネントは、スピードエンハンサー以上のものです。軽量のシャーシは電気自動車にも最適です。車両全体の重量が小さいため、より小さなバッテリーを使用して、車を動かすために必要なエネルギーが少なくて済むため、同じレベルまたはさらに高いレベルのパフォーマンスを実現できます。

カーボンファイバーホイールとカーボンファイバーリム

65,000ドルの値札で、アルファロメオ4Cはほとんどの消費者にとって夢だけです。カーボンファイバーベースのホイールとリムは、自動車業界で最も人気のある素材の用途の1つになり、アドオンまたはアフターマーケットパーツとして利用できます。

カーボンファイバーホイールの設計と製造は、車のシャーシにカーボンファイバーを使用するのと同じ軽量でありながら強力な利点を提供しながら、ノイズと振動を低減します。カーボンファイバーは、スチールやアルミニウムよりも優れた効果を発揮して、高周波ノイズ、振動、道路からの過酷さを抑え、車内の静粛性を高めます。

適切なエポキシで成形された場合、炭素繊維は時間の経過に伴う熱と圧力にも耐えることができ、変形しないため、ホイールやリムに最適な素材になります。また、車両の重量を減らし、燃料効率を向上させます。また、アフターマーケットで入手できるため、ほとんどすべての車両にメリットをもたらします。

カーボンファイバー製のリムは、より美的な魅力があり、ホイールに滑らかで流線型の仕上げを施し、あらゆる車両に即座に付加価値をもたらします。ただし、カーボンファイバー製のリムは見た目がすべてではありません。重量を減らし、圧力をかけた状態で形状を維持することで、ホイールと同じメリットを享受できます。

カーボンファイバーインテリア

リムは形と機能の組み合わせですが、洗練されたハイエンドな外観が必要な場合もあります。カーボンファイバーは今でも頼りになります。一般的にポリマーまたはアルミニウムでできている内部要素は、詳細レベルを追加する代わりに、炭素繊維要素に置き換えられています。カーボンファイバーは耐久性があるため、インテリアにも最適です。

炭素繊維輸送トレーラー

スポーツカーの炭素繊維ボディと同様に、輸送車両の炭素繊維用途、つまりセミトラックトレーラーのさまざまな概念が登場しています。 Walmartは、Peterbilt、Great Dane Trailers、およびCapstone Turbineと協力して、完全な炭素繊維トレーラーを備えたコンセプトセミを作成しました。 53フィートのトレーラーは、改良されたキャビンデザインとともに、平均的なセミよりも20％空力的に優れていると推定されています。トレーラーの軽量化により、輸送センターは重量要件を満たし、トラックの移動時間を短縮できます。

PCMI自動車用炭素繊維アプリケーション

PCMIマニュファクチャリングは、多くの業界で炭素繊維アプリケーションの革新者ですが、自動車業界での私たちのルーツは、私たちが本当に優れているところです。 Google Autonomous VehicleであるWaymoなど、主要企業が新機能や自動車アプリケーションに使用する部品を作成しました。

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