趨勢先進材料應用

工程師們正在開發能將復合材料使用到高產量汽車的工藝

將復合材料組件融合到汽車結構上來就是將他們與其他復合材料的零部件接合起來，而且更重要的是，接合到金屬零部件上成為目前最大的挑戰。幾十年來，接觸點焊是汽車製造商接合金屬結構的主要方法這是一個典型的方法，任何車輛都需要2,000到5,000個焊點。這個工藝廉價（每個焊點大約0.05美元）、快速（每個焊點不到1秒鐘），很容易進行自動化，而且沒有獨立耗材。然而，接觸點焊無法接合複合材料零部件。

事實上，複合材料是以熱固性基質為基礎的例如環氧樹脂、聚酯樹酯…..根本無法焊接，也就是說，使用這些材料製造的零部件必須用粘合劑或機械固定方法。

眼下的方法就是在製造過程中，將金屬元素融入到復合材料零部件上，這樣就能使用傳統的結合方法。然而，這種異型接頭零部件在設計上存在很大困難，因為要暴露在高機械負荷當中。

碳纖維增強塑料的粘合劑
很多汽車製造商都採用粘合劑來解決這個問題，這個方法就是進行熱固性CFRP（碳纖維複合材料）到CFRP的接合。為了粘合Hyundai Intrado 跨界概念車底盤與骨架上的碳纖維增強塑料，這個韓國汽車製造商的項目合作夥伴Axon Automotive，選用Scott Bader(斯高特巴德)公司生產的Crestabond M1-20結構膠。

Axon Automotive及母公司Far-UK公司技術總監，Kevin Lindsey說：“將所有的部分粘合起來之後成型的底座，能為整個汽車減少很多重量。”據Lindsey稱，結構膠粘合劑是良好的綜合了高負荷粘附強度、靈活性、韌性和鋼衝擊性能，甚至在低室溫情況下也是如此。

為了裝配底盤，包括粘合許多鋼和鋁支架，粘合劑採用了機器人系統，上面有物體分配器和氣動槍— Axon發現這個系統能產能穩定的結果，並且成本效益很高。