復(fù)合材料應(yīng)用于汽車行業(yè)最早始于1953年。55年來,復(fù)合材料在汽車行業(yè)中的應(yīng)用保持著持續(xù)增長的發(fā)展勢頭,并且這種發(fā)展趨勢還將繼續(xù)。復(fù)合材料在汽車行業(yè)中的用量之所以會持續(xù)增長,是因為它具備了許多優(yōu)異的性能,如:強度高、重量輕和耐腐蝕。此外,與鋁材和鋼材相比,其加工成本更低、設(shè)計靈活性更強,且更容易成型。總之,復(fù)合材料是汽車行業(yè)替代金屬材料的一個很好的可選項。然而,事實上,汽車制造領(lǐng)域其制作材料并沒有完全直接從金屬材料轉(zhuǎn)換到復(fù)合材料,尤其在大批量生產(chǎn)的汽車方面,復(fù)合材料的應(yīng)用還很有限。這是因為,有許多和復(fù)合材料使用相關(guān)的技術(shù)問題仍然沒有很好地得到解決,其中包括準(zhǔn)確的材料定性、生產(chǎn)、油漆、維修、與金屬材料的連接以及回收等問題。盡管近年來世界上復(fù)合材料的新材料、新工藝和新技術(shù)不斷涌現(xiàn),從而在很大程度上使上述問題得到了改善,促進了復(fù)合材料在各類汽車中的廣泛應(yīng)用,但不可否認(rèn)的是,復(fù)合材料在汽車上的廣泛應(yīng)用、特別是在中國汽車行業(yè)中真正意義上的廣泛應(yīng)用,仍然存在應(yīng)用技術(shù)方面的各類問題,需要我們?nèi)リP(guān)注、研究、探討和實踐。
隨著汽車復(fù)合材料應(yīng)用的日益廣泛,汽車復(fù)合材料部件之間的組合裝配以及復(fù)合材料部件與鄰近金屬零部件的連接固定的問題日益突出,汽車行業(yè)中傳統(tǒng)的金屬零部件之間的連接方式已不能適應(yīng)客觀應(yīng)用的需求。因此,有必要了解和不斷改進汽車復(fù)合材料的連接和固定方式,并進行合理選擇。根據(jù)國外的成熟經(jīng)驗,汽車復(fù)合材料連接固定的方式主要有3種,包括:機械緊固、粘結(jié)劑粘接和焊接/熔接。
“機械緊固”使用的是鉚釘和螺栓,是最普及也是最容易理解的一種連接方式。對汽車行業(yè)來說,機械緊固有許多不足之處,如:重量增加、應(yīng)力集中、部件之間的交迭、高公差和電蝕性等。但是,機械連接不需要對表面進行處理或后續(xù)的拋光,這樣更便于重復(fù)拆卸(如:檢查、維修和回收)。相對而言,機械緊固對環(huán)境的影響(如對溫度的影響)不很敏感。