铝合金轮毂与碳纤维轮毂的技术区别

碳纤维轮毂更轻,同等体积下强度更高。同向强化的碳纤维结构抗拉强度惊人。

合金轮毂和碳纤维轮毂的制造工艺完全不同。

先说合金轮毂

锻造轮毂不同于铸造轮毂。理论上,双方实力都是问题。

铸造轮毂(铝)抗拉强度约230MPa铝合金A356

锻造轮毂(铝)抗拉强度达到330-350 MPa;强度比铸造轮毂高30%,所以重量可以做得更轻更薄。铝6061

简单来说,铸造就是将铝合金熔化后倒入模具中,让其自然冷却凝固而成的产品。在这个过程中,铝合金会产生气孔、疏松和夹渣。不仅仅是抗拉强度,还有很多铸造缺陷。

锻造轮毂直接用万吨以上的压力机把铝合金压入模具,密度会更高。锻造后,合金的强度、晶粒度和致密性将得到改善。

用于锻造轮毂的铝合金材料不同于铸造合金,因为铸造合金需要一些非晶成分,导热性不如锻造轮毂;锻造轮毂密度更大,更轻更薄,安全性更好。对于铸造车轮,合金要有良好的流动性,流入模具,所以要加入一些非合金材料,比如硅;锻造不需要考虑流动性,所以影响更明显。铸造轮毂表面有可能被冲击试验机变形开裂,但不会被锻造,冲洗下来会反弹变形开裂。

现有的锻造技术也分为三类:

用万吨以上的水压机锻造(压力越大,合金密度越高,强度也越高)。

铸造旋压

铸造过程中的加压

理论上,锻造轮毂的强度比铸造轮毂高30%,即使前者重量减轻20%,强度仍比铸造轮毂强。碳纤维轮毂更是如此,重量更轻,强度更高。

更高的强度意味着一切都可以做得更轻,而汽车追求的是轻量化。簧下重量减少1千克相当于弹簧上的65,438+00千克。轻量化也让汽车更具操控性(车轮更轻,加速更快,刹车距离更短,更安全)。

车辆和轮毂轻量化是最容易的,因为车身结构的轻量化改变涉及到很多零件,轮毂只要强度要求过关就可以直接使用,不用考虑其他零件。

铸造/锻造轮毂现在已经吞噬了钢圈市场,碳纤维轮毂也是,因为好的东西肯定会取代差的,先是高端市场,然后技术被突破,然后成本下来,进入低端市场。

目前新能源汽车最关键的技术之一,电池还没有取得重大技术突破。考虑到长寿命电池的设计重量比较重,轮毂是1KG,一辆五轮的车(加上备胎)要轻五公斤,所以可以把电池做得更大,续航时间会更长。

碳纤维轮毂有两种加工方法。

真空热压,RTM工艺

现在一般用第一种,但只有少数公司能做到,科尼赛克。

碳革命采用RTM工艺。

另一个是兰博基尼的专利,锻造碳纤维,但迄今为止还没有用于制造车轮。也许锻造碳的强度没有分层设计的强。