Kohlenstofffasern in Automobilanwendungen

Kohlefaser – ein beliebtes Material für hochwertige und langlebige Konsumgüter von Rucksäcken bis hin zu Fahrrädern. Aber es ist die Automobilindustrie, die in Kohlefaseranwendungen einbricht, die Fahrzeuge grundlegend für höhere Geschwindigkeiten und bessere Energieeffizienz verändern.

Was ist Kohlefaser?

Kohlefaser bezieht sich auf ein Material aus Kohlenstoffatomen, die in langen, dünnen Kristallen angeordnet sind, die zu einem Gewebe geflochten oder verwoben sind. Der Stoff kann dann mit Epoxy kombiniert werden, um fast jede Form zu erhalten.

Aufgrund der Kristallanordnung in Kohlefaser ist es im Vergleich zu seiner Größe unglaublich stark. Aus diesem Grund sind Kohlefasermaterialien auch im Vergleich zu anderen Materialien gleicher Haltbarkeit leicht, und Kohlefaser dringt in eine Vielzahl von Branchen als Ersatz für Stahl- und Aluminiumteile ein.

Kohlenstoff in der Automobilindustrie

Die Luft- und Raumfahrtindustrie und die Fertigungsindustrie haben bereits Vorteile aus Kohlefaserteilen gezogen, aber die Automobilindustrie übernimmt das Steuer für einige der neuesten Fortschritte in der Kohlefaser. Kohlefaser kann in fast jede Form gebracht werden, einschließlich Formen, die mit herkömmlichen Materialien nicht hergestellt werden können. Die Automobilindustrie hat damit begonnen, Kohlefaser für starke, leichte Teile zu verwenden, die die Geschwindigkeit erhöhen und die Aerodynamik und Kraftstoffeffizienz verbessern.

Derzeit werden die meisten Kohlefaser-Automobilteile in High-End-Sportwagen und europäischen Supersportwagen verwendet; obwohl einige Kohlefaser-Verbundteile auf dem Aftermarket erhältlich sind. Fahrzeugteile wie Karosseriekomponenten, Räder und Felgen sowie Innenausstattungen verwenden alle Kohlefasern wegen ihrer einzigartigen Eigenschaften und ihres eleganten Aussehens.

Kohlefaser-Körper

Da Sportwagen schnell sein sollen, ist Kohlefaser das perfekte Material, um das Gesamtgewicht eines Fahrzeugs zu reduzieren, ohne die Sicherheit zu beeinträchtigen. BMW, Chevrolet Corvette und Alfa Romeo haben alle Kohlefaserteile in die Karosserie ihrer High-End-Autos eingebaut, um die Geschwindigkeit und Energieeffizienz zu verbessern.

BMW setzt im oberen Bereich der 7er-Limousine Kohlefaserkomponenten wie Dachelemente und Stützsäulen ein, um den Fahrzeugschwerpunkt abzusenken. Der Alfa Romeo 4C hingegen hat ein komplettes Kohlefaser-Chassis, das das Gewicht des Fahrzeugs auf nur 2500 Pfund reduziert. Andere Autos mit ähnlichen Stilen und Größen wiegen im Allgemeinen 3000 Pfund oder mehr, was den 4C zu einem leichten Luxus in seiner Klasse macht.

Karosseriekomponenten aus Kohlefaser sind mehr als nur Geschwindigkeitsverstärker. Leichtere Chassis sind auch ideal für Elektroautos. Bei geringerem Gesamtgewicht des Fahrzeugs kann eine kleinere Batterie verwendet werden, um die gleiche oder sogar höhere Leistung zu erzielen, da weniger Energie zum Fahren des Autos benötigt wird.

Carbonfaser-Räder und Carbonfaser-Felgen

Mit einem Preis von 65.000 US-Dollar ist der Alfa Romeo 4C allein für die meisten Verbraucher ein Traum. Räder und Felgen auf Kohlefaserbasis haben sich zu einer der beliebtesten Anwendungen des Materials für die Automobilindustrie entwickelt, die als Anbauteile oder Nachrüstteile erhältlich sind.

Das Design und die Konstruktion von Kohlefaserrädern reduzieren Geräusche und Vibrationen und bieten gleichzeitig die gleichen leichten, aber starken Vorteile der Verwendung von Kohlefaser im Chassis eines Autos. Kohlefaser leistet bessere Arbeit als Stahl und Aluminium, um hochfrequente Geräusche, Vibrationen und Härten von der Straße zu dämpfen, was zu leiseren Fahrzeugkabinen führt.

Wenn Kohlefaser in das richtige Epoxidharz eingegossen wird, kann sie auch Hitze und Druck im Laufe der Zeit standhalten und verformt sich nicht, was sie zu einem ausgezeichneten Material für Räder und Felgen macht. Sie reduzieren auch das Gewicht und verbessern die Kraftstoffeffizienz von Fahrzeugen, und da sie auf dem Nachrüstmarkt erhältlich sind, können sie fast jedem Fahrzeug zugute kommen.

Kohlefaserfelgen haben eine ästhetischere Anziehungskraft und verleihen den Rädern ein schlankes, stromlinienförmiges Finish, das jedem Fahrzeug sofort einen Mehrwert verleiht. Optik ist jedoch nicht alles für Kohlefaserfelgen und sie bieten die gleichen Vorteile wie Laufräder, indem sie das Gewicht reduzieren und ihre Form unter Druck halten.

Innenausstattung aus Kohlefaser

Felgen sind eine Kombination aus Form und Funktion, aber manchmal möchte man einfach nur einen eleganten High-End-Look. Kohlefaser ist immer noch Ihre erste Wahl. Innenraumelemente, die üblicherweise aus Polymeren oder Aluminium bestehen, werden stattdessen für einen höheren Detaillierungsgrad durch Kohlefaserelemente ersetzt. Aufgrund seiner Strapazierfähigkeit ist Kohlefaser auch ein großartiges Innenmaterial.

Transportanhänger aus Kohlefaser

Ähnlich wie bei Kohlefaserkarosserien bei Sportwagen gibt es verschiedene Konzepte für Kohlefaseranwendungen in Schiffsfahrzeugen, nämlich für Sattelauflieger. Walmart hat in Zusammenarbeit mit Peterbilt, Great Dane Trailers und Capstone Turbine einen Konzept-Sattelzug mit einem kompletten Kohlefaser-Anhänger entwickelt. Der 53-Fuß-Anhänger ist zusammen mit einem verbesserten Kabinendesign schätzungsweise 20 % aerodynamischer als der durchschnittliche Sattelzug. Leichtere Anhänger helfen Versandzentren dabei, die Gewichtsanforderungen zu erfüllen, und ermöglichen LKWs bessere Reisezeiten.

PCMI-Carbonfaseranwendungen für die Automobilindustrie

PCMI Manufacturing war in einer Reihe von Industrien ein Innovator von Kohlefaseranwendungen, aber unsere Wurzeln in der Automobilindustrie sind der Punkt, an dem wir uns wirklich auszeichnen. Wir haben Teile entwickelt, die von großen Unternehmen für neue Funktionen und Automobilanwendungen verwendet werden, darunter Waymo, das autonome Fahrzeug von Google.

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