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碳纖維能否撬動鋁合金的地位?

來源:江蘇優(yōu)培德復合材料有限公司 發(fā)布時間:2015-11-10 09:53:22 瀏覽人次:2101


核心提示:  碳纖維能否撬動鋁合金的地位?這需要整個行業(yè)去推動,尤其是具有品牌實力、市場推廣能力的手機廠家參與其中,最終技術研發(fā)的
  “碳纖維能否撬動鋁合金的地位?這需要整個行業(yè)去推動,尤其是具有品牌實力、市場推廣能力的手機廠家參與其中,最終技術研發(fā)的投入才能水到渠成。”
  如今,廠家們可以多一項PK的材質——碳纖維,這種一直備受軍工領域青睞的材料,最近被不少公司研究出手機殼的應用方案,無論是強度、重量,都比不銹鋼、鋁合金、鎂合金更有優(yōu)勢。
  紋理縱橫交錯的碳纖維外殼手機,聽起來都很酷,那么它將會成為下一波手機外殼的主流嗎?我們的注塑行業(yè)又該如何接住這塊新蛋糕?
  比鋁還輕,比鋼還強,是寶馬的摯愛
  單純的碳纖維除用作絕熱保溫材料外一般不單獨使用,它多作為增強材料加入到樹脂、金屬、陶瓷等材料中,構成復合材料,所以準確地說,航空、運動等領域用的碳纖維其實是碳纖維增強復合材料CFRP。
  CFRP有不少值得驕傲的資本:比鋁輕30%、比鋼輕50%,強度卻是鋼的7至9倍,因此CFRP的比強度(材料的強度與其密度之比)可達到2000Mpa/(g/cm3)以上。
  英國材料系統(tǒng)實驗室曾對碳纖維復合材料減重效果進行研究,結果表明碳纖維增強聚合物材料車身重172kg,而鋼制車身重量為368kg,減重約50%。
  因此,碳纖維復合材料也被公認為汽車輕量化最好的方法之一,很多汽車廠家都對它愛不釋手。2010年豐田上市的跑車“雷克薩斯LFA”全面采用CFRP制造車體,成為了關注的焦點。但其價格也創(chuàng)下了日本國產(chǎn)車中最高的3750萬日元。
  在推進碳纖維材料應用方面,寶馬堪稱汽車業(yè)的“戰(zhàn)斗機”。2013年推出的純電動汽車i3,約有150個部件采用碳纖維復合材料,成功大幅減重,訂單超過1萬輛,成為受歡迎車型。剛上市的BMW7系則全球首創(chuàng)CarbonCore高強度碳纖維內核車身架構,車頂橫梁結構以及B柱和C柱、底部側圍、中央通道和后部支撐等都使用了碳纖維增強復合材料。相比上一代車型,全新BMW7系最大減重達130公斤。
  碳纖維手機殼來了,3分鐘內可注塑成型
  碳纖維讓汽車輕量化成為現(xiàn)實,各大汽車廠商爭相布局碳纖維研發(fā)和應用,這也讓越多越多行業(yè)跟著躍躍欲試,手機,便是其中一個“先鋒”。
  德國Lightweight,是全球頂級的碳纖輪組廠商,利用自己在碳纖領域的優(yōu)勢,今年它意外地推出了適合iphone6、6plus以及三星GalaxyS5的碳纖維手機殼,僅重7克。Lightweight稱,它運用了CNC技術以及與Lightweight用在輪組上相同的印刷技術。但是價格不菲,一塊iphone6手機殼要77歐元,約532元人民幣,差不多等于一部小米手機了。
  無獨有偶,浦良電子(深圳)有限公司(以下簡稱“浦良”)近期對熱可塑性碳纖維技術做了研究并研制出了iphone6手機殼。據(jù)該公司負責人介紹,目前碳纖維加工普遍是采用熱固性樹脂加工工藝,而浦良則采用社內自制熱可塑性碳纖維預浸板的原材料和復合成型技術,完成了碳纖維復合材料的混合成型加工工藝。采用以前熱固性加工技術需要30分鐘到1個小時才能夠完成成型,而采用熱可塑性加工工藝就能夠在短時間1分鐘~3分鐘內就能做到,由此解決了熱固性短時間內不能完成加工的問題。
  何時去到消費者手上?
  有了成型技術,并不意味著碳纖維手機殼就能馬上投產(chǎn)。汽車行業(yè)花了多年時間才稍微把碳纖維材料從豪華車轉移到量產(chǎn)車型,除了由于CFRP的成型要耗費大量的人工和成本,也因為缺乏大批量、高生產(chǎn)效率的碳纖維復合材料汽車零部件的生產(chǎn)方法和復合材料的快速、大批量連接技術。
  跟汽車行業(yè)一樣,碳纖維手機殼也面臨著同樣的問題。浦良電子總經(jīng)理葉明武說:“大量生產(chǎn)、高效率和低成本的成型要求技術對于目前國內成型機而言仍存在很大難題,目前浦良已經(jīng)在這方面取得了實際性的突破?!?/span>
  除了機器設備的門檻,產(chǎn)業(yè)鏈的整合也至關重要,甚至需要直接從源頭入手。為什么寶馬會成為碳纖維應用的“先鋒”,因為他很早就布局原材料供應。為生產(chǎn)纖維,寶馬通過購買世界上最大的碳纖維生產(chǎn)商SGL16%的股份來對抗大眾汽車所購買的10%股份,還成立了一家合資公司,投入1億美元建造碳纖維生產(chǎn)廠,為寶馬車型供應輕質零部件。
  “智能終端、3C行業(yè)跟汽車行業(yè)有一點相似,就是都處在材質替換階段,對碳纖維的需求很大,但這個需求什么時候才能成為現(xiàn)實?”一位資深業(yè)內人士認為,汽車行業(yè)把輕量化作為戰(zhàn)略項目,才有了今天碳纖維在汽車領域的地位,如今鋁合金獨統(tǒng)手機市場,碳纖維的出現(xiàn)刷新了手機的應用材料,但它能否撬動鋁合金的地位呢?這需要整個行業(yè)去推動,尤其是具有品牌實力、市場推廣能力的手機廠家參與其中,最終技術研發(fā)的投入才能水到渠成。
  而回到最初的問題,如今碳纖維“計謀”搶灘手機市場,處于中間環(huán)節(jié)的注塑行業(yè),要怎么接住這塊新蛋糕呢?該業(yè)內人士說:“除了技術突破,更重要的是,中國注塑行業(yè)要腦洞大開一下,學習德國注塑行業(yè)做預研,更早地進入產(chǎn)品研發(fā)階段,與行業(yè)一起推動,不然等產(chǎn)品出來了才意識到要追趕,但那已經(jīng)不算是追趕,是落后了
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