新能源汽车减重新突破实现铝合金和碳纤维复合材料的粘接来自KRAIBURG粘接胶应用实例

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摘要

某日本车企通过创新技术，采用铝合金与碳纤维复合材料粘接的方式，开发了新型汽车B柱，旨在减轻车身重量。该设计通过减少铝合金使用，并利用碳纤维复合材料弥补钢性不足，实现了重量的有效控制。实现这一技术突破的关键在于使用了德国KRAIBURG公司的KRAIBON®橡胶，其密度低、粘连性佳、高效减振，适用于多种金属与树脂复合材料的粘结。该橡胶具有诸多优点，如高伸长率、强耐候性等，有效增加了零件的寿命和可靠性，为未来汽车轻量化技术的发展提供了新的思路。

正文

某日本车企新开发的铝合金和碳纤维复合材料粘接的汽车B柱的案例。

说到电动汽车，我们甚至可以说，未来将会是电动汽车的天下。目前在电动汽车除了电池续航能力之外，另一个棘手的技术难点，莫过于汽车重量。汽油车上有“宁少十匹，不多一斤”，这放在电动汽车上尤甚，所以我们也看到了，特斯拉一上来就整全铝车身。而不失安全性的更轻的车身，除了能带来的更长的续航，更加的节能之外，还更要求研发人员从材料的选择，应用和结构设计等等下更大的功夫。

在图中，我们看到这个铝合金汽车B柱的内侧，附着了一层黑色的碳纤维复合材料在上面（如图中红色虚线框中的位置）。

这样的设计初衷和目的，就是为了减轻车身重量。那么有读者会问，原基础的铝合金B柱上再增加多一层复合材料，虽然碳纤维重量轻，但仍旧增加了重量。没错，厂家因此减少了铝合金的使用，而碳纤维复合材料的应用正好弥补了为减重而减少铝合金应用所带来的钢性不足，与此同时，重量又得到更好的控制。

在上述实例中，实现铝合金和碳纤维复合材料的粘接，使用的正是来自德国KRAIBURG公司出品的KRAIBON®橡胶。

复合材料刚度比金属高，重量比金属轻，而复合材料与金属材料结合使用的成本，远比单独使用碳纤维复合材料的成本要低。KRAIBON®橡胶的加入，因其密度低，粘连性佳，高效减振使两者之间实现了结合的可能。

我们来看看KRAIBON®橡胶还有哪些优点
• 可以粘结多种金属与各类树脂的复合材料；
• 适合粘结不同热膨胀系数的材料；
• 能粘结表面带有少量油及有涂层的金属；
• 使用的温度范围大(-40℃~140℃)；
• 交联反应速度快 (例: 150℃，1min)；
• 高能量吸收及减震；

金属材料在高温下会有很大膨胀，而碳纤维布几乎没有膨胀，这会导致了很大的界面张力（通常使用的是粘合膜）。如果使用普通结构胶粘接金属和复合材料，经常会产生粘接界面的开裂现象。KRAIBON®具有很高的伸长率，能减少由于不同材料的热膨胀产生的内应力，因此，使用KRAIBON®来粘接两种材料的显著优点就是增加零件的寿命和其可靠性。

▶在常温，低温和高温下，KRAIBON®粘接胶都有很好的粘接强度及很高的伸长率。