자동차 차체의 경량화는 주로 차체 구조 설계와 소재 선택 및 대체라는 두 가지 측면에서 시작됩니다. 소재 경량화 측면에서 여전히 고강도 강철, 마그네슘, 알루미늄, 플라스틱이 주요 자동차 소재 조합으로 사용되고 있습니다. 그중에서도 탄소섬유가 가장 뛰어나며 그 장점은 철강재료를 거의 완전히 대체할 수 있다. 그 중 수지와 금속을 모체로 하는 복합재료를 차체에 적용하는 것은 비교적 성숙되었으며 차체 제조에 많은 장점을 가지고 있습니다.
1. 강도가 높다. 탄소섬유 복합재료는 현재 일반적으로 사용되는 재료 중 비계수와 비강도가 가장 높습니다. 고장력강과 동일한 강도와 강성을 갖는 부품을 만드는 데 사용하면 무게를 약 70% 줄일 수 있다.
2. 내 피로성이 우수합니다. 탄소섬유 복합재료는 내피로성이 우수합니다. 피로 하중에 따른 파괴는 재료의 내부 균열 확장의 결과이기 때문에 탄소 섬유 복합 재료의 탄소 섬유와 매트릭스 사이의 계면은 피로 균열 확장을 효과적으로 방지할 수 있으며 외부 하중은 강화 섬유가 부담합니다. 따라서 피로 강도 한계는 금속 재료 및 기타 재료보다 높습니다. 비금속 재료는 훨씬 더 높습니다.
3. 좋은 충돌 에너지 흡수. 탄소섬유복합재료는 자동차 금속재료의 가장 이상적인 대체재이다. 충돌 시 에너지 흡수율은 알루미늄과 강철의 4~5배입니다. 차체의 질량을 줄이면서 강도나 강성의 손실이 없고 충돌 방지 성능을 유지할 수 있습니다. 경량화로 인한 차량 안전성 저하 위험을 대폭 줄입니다.
4. 좋은 제조 공정. 탄소섬유복합재료는 장인정신과 디자인성이 우수합니다. CFRP 재료의 모양, 배열 및 함량을 조정함으로써 구성 요소의 강도, 강성 및 기타 성능 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 금형을 사용하여 제작할 수 있는 부품을 한 번에 성형할 수 있으므로 체결 부품이 줄어들고 조인트 수가 많아 재료 활용도가 크게 향상될 수 있습니다.