【复材资讯】碳纤维汽车检具的应用和发展学术资讯

来源：中国复合材料学会

目前，汽车检具中应用碳纤维复合材料的案例比较多，特别是对前风窗框，车门框，行李箱框等便携手持式检具而言，检具的自重越轻越好，例如，前挡风开口检具，过去以铝管骨架加上树脂模拟块，这样一个检具重量约为30KG，但是由于铝管的强度有限，一旦使用评率过高，铝管骨架会产生不同程度的变形，从而导致检具精度存在偏差，使用碳纤维复合材料制作这种检具，总重量仅为10-15KG,而且使用寿命长，能有效保证检具的测试精度，一些大型汽车厂商对于利用碳纤维材料减轻自重这一方面也相当重视，例如上海通用一直积极地对检具本身的材料进行优化升级，从最初的618车型的前后灯树脂开口检具，发展到E12全碳素的前后风挡开口检具，目前正从碳纤维骨架加树脂模拟块向全碳纤维一体式检具发展。

碳纤维复合材料在不同类型的汽车夹具中的应用程度不同，实现的轻量化效果也不同，但实际应用效果还是很令人满意的，例如，一种碳纤维汽车车灯的检具，该检具使用与汽车车灯外形一致的碳纤维本体，该碳纤维本体靠近汽车车灯的一侧面上设有定位模块，刚性定位模块处设有螺纹套，其中，作为检具本体的碳纤维材料只需要5mm厚度就可以满足强度要求，质量轻，变形量小，同时可以模拟整个车灯型面，外观也比较好。

碳纤维的应用障碍

汽车检具种类繁多，针对各个品牌不同车型的设计也存在较大的差异和个性化，在实际操作中，笨重是检具的通病，通过使用碳纤维复合材料管材，板材及结构件代替结构钢部分，能极大地减轻检具的重量，避免薄壁零件易受压变形，并且进一步提高测量的精度，但从现阶段的市场开发和应用情况看，碳纤维汽车检具的存在问题也是很明显的

一是要明确碳纤维复合材料的应用目的，汽车检具本身的设计就相当复杂，实现碳纤维检具的一体化对碳纤维复合材料的成型工艺来说，不仅在技术上是巨大的挑战，也会很大程度地推高应用成本，反而会阻碍碳纤维材料在检具中的应用，检具开发者可以通过使用碳纤维复合材料代替检具中的横梁，支架等非定位件普通的钢类结构件，就能达到减轻重量的目的，这样，在成本上也能得到相应的控制。

二是在使用碳纤维复合材料替代金属材料结构件的过程中，要重视碳纤维复合材料与检具整体的粘接，简单地说，碳纤维结构的精准，牢固粘接时整个检具的质量关键，这不仅需要高强度的环氧树脂保证粘接强度，还需要精加工环节增强界面粘接质量，除此之外，后期数控加工时决定整个检具精度的重要环节，专业的刀具和表面处理方式对检具的精度以及表面的质量的影响都很大。

总之，使用碳纤维复合材料制作对汽车检具的轻量化效果是毋庸置疑的，但是如何使用才能既保证可行性成本又实现轻便化操作的目的，碳纤维复合材料在汽车检具中的应用是必然的趋势，但是要跨越障碍还需努力。

文章来源：工艺制造装配技术联盟

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