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原标题:尼康D5300外壳率先采用碳纤维复合材料,日企将投

浏览次数:157 时间:2019-11-22

日本帝人公司自主开发的采用热可塑性树脂的新型碳纤维复合材料(CFRTP)“Sereebo”,被尼康公司10月17日发布的新款数码单反相机D5300采用。这是“Sereebo”首次用于实际产品。

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帝人集团(TeijinGroup)碳纤维和复合材料业务的核心公司TohoTenax今天宣布,已开发出一种用碳纤维增强的塑料,是由铝和其他轻质材料制成的燃料电池公共汽车的轻质多层材料车顶盖用工程塑料。具有视觉吸引力的表面的屋顶盖可以制造成具有复杂形状的一个大件,并且适合于批量生产。屋顶盖采用由丰田汽车公司开发的世界第一批批量生产的燃料电池公交车。

以往,为确保强度,相机机身和内部结构的零部件主要采用金属材料。另一方面,为了实现轻量化而使用塑料时,为了弥补强度不足,有时会利用纤维长度较短的“短切纤维”(Chopped Fiber)进行强化,但因纤维长度较短,存在强度特性等碳纤维本身具有的特性无法发挥等问题。

8月15日,记者了解到,据《日本经济新闻》报道,在轻量性优越的碳纤维领域,日本东丽和帝人两家公司将相继向市场投放用于飞机的新材料。力争从2021年前后开始增加对现有机型的供应,从2025年前后全面向新一代机型供货。新产品易于实现量产,未来飞机零部件的生产成本有望降低约一半。

氢燃料电池公交车顶盖选用多种材料解决方案,其中包括工程塑料和CFRP。

尼康D5300外壳率先采用碳纤维复合材料,日企将投放新型碳纤维材料。在这一背景下,帝人在2011年3月成功开发出了用于量产型产品的碳纤维复合材料及其加工技术。并根据这一技术,与相机厂商尼康共同利用“Sereebo”,推进相机结构部件的创新开发,最终成功运用于D5300。

碳纤维的重量仅为铁的1/4,强度则是铁的10倍以上。东丽、帝人和三菱化学3家日企握有该领域6成的全球市场份额,在全球也备受关注。3家日企生产碳纤维与树脂相结合的复合材料,面向飞机零部件厂商等供货。

面临全球环保法日益完善,汽车行业正在开发轻质车身,在保持道路稳定性的同时提高燃油效率。由于公共汽车在其上部结构中携带高压氢气罐,所以车辆顶部的轻质车身部件是至关重要的。

此次采用的“Sereebo”由于可发挥出色的强度特性,而且具有较高的导电性,因此成型品本身也可具备电磁波屏蔽特性。另外,通过运用在聚合物开发过程中积累的优质树脂加工技术,使碳纤维不会浮现在表面,实现了出色的表面外观性。

东丽主要生产加热后变硬的“热硬化性”复合材料。通过调整树脂的配比等,开发出可将生产期缩短2-3成的新产品。以往的产品被用于美国波音787客机的主翼及机身,但是生产周期较长,每月供应量只能生产10架飞机。此外,东丽还致力于生产加热后变软,容易加工成零部件的“热可塑性”复合材料。该公司通过收购荷兰的同行业厂商,建立了大量的供货渠道。

TohoTenax与帝人集团的复合材料结构设计、开发和评估单位GHCraftLtd.合作,利用TohoTenax的高性能碳纤维和大量生产技术以及GHCraft的成型技术开发多材料屋顶。

“Sereebo”是利用热可塑性树脂新开发而成材料制成的碳纤维复合材料,由3种碳纤维长度及排列方向各不相同的材料制造而成。这些材料可随意进行组合。除了强度高和重量轻等特点之外,还实现了生产节拍为1分钟的划时代生产速度,作为兼顾以往的碳纤维复合材料所不具备的“量产性”和“易回收利用性”的碳纤维复合材料,将大幅加快量产型汽车等工业产品的轻薄短小化进程。“Sereebo”是“Save the earth, revolutionary & evolutionary carbon”的简称,意思是环保的、在产品制造领域掀起新革命的碳纤维复合材料。(记者:叶习民)

在热硬化性产品方面,帝人也开发出提高量产性的新产品,最早将于2020年面向欧洲大型航空公司供货。另外帝人将在2021年之前向波音新一代机型供应热可塑性产品,力争到2030年将航空相关碳纤维领域的销售额提高至目前的3倍,达到1000亿日元左右,约合64亿人民币。

金沙澳门官网下载app,作为汽车轻量化复合材料技术领域的全球领先企业,大陆汽车结构塑料控股公司于2017年1月加入帝人集团,作为多材料部件和设计的一级供应商和解决方案供应商,提升其全球发展能力。帝人集团在丰田燃料电池公共汽车的多种材料屋顶覆盖物的选择基础上,期待着加快相关的内部合作,加强其作为汽车制造商的一级供应商的地位。

与D5200不同的是,D5300首度采用了碳纤维材料外壳,取消了金属骨架设计。

如果一系列的新产品得以普及,航空零部件的生产成本有望大幅下降。

热塑性碳纤维复合材料

有望为新一代环保车的普及做出贡献的热塑性碳纤维复合材料。

以欧洲为中心的各国都在对汽车的二氧化碳排放加强限制,预计这一趋势今后将在全世界普及。因此,对汽车生产商来说,为削减二氧化碳排放的轻量化、电动车普及等方面的技术革新已经成了今后的一个重要的课题。

在二氧化碳排量限制加强的背景下,帝人集团预测电动汽车和混合动力车等新一代环保车将进一步普及,成为铁等金属的替代材料的碳纤维复合材料的需求量将进一步增加。

易于量产与回收的环保型材料

碳纤维作为一种轻质的高性能纤维,强度为铁金属的10倍,重量只有铁金属的四分之一。其中,CFRP作为碳纤维和塑料树脂的复合材料,具有不易变形而且耐酸碱的优点。最近其作为汽车领域的材料,在促进节能和减少二氧化碳排量等环保方面备受瞩目。

以往的CFRP使用一经加热即变硬的热硬化性树脂,达到成形需要几分钟到几小时的时间,因此不适合应用于大量生产汽车。

针对这一情况,帝人集团在对CFRP进行成型加工的时候,使用了加热即软化和冷却即硬化的热塑性树脂,大幅度缩短了成形所需时间,还在全球率先确立了1分钟之内将CFRP成形的量产技术。

由此大量生产成为可能,实现了生产效率的提高,另外还可改变成形后的产品形状,因而通过重复使用和重新塑形提高了产品回收的可能性。

使用帝人技术的CFRP概念车

2011年年初,通过使用新研发的中间材料、成形技术和接合技术,生产出车身框架全部使用热塑性CFRP的概念车,车身框架重量为47kg,与此前的铁制车身框架相比,重量减少了约五分之一。

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