一个名为ACOMPLICE(适用于轻型汽车结构的廉价复合材料)的欧洲联盟最近开始了一个为期两年的项目，旨在开发主流汽车应用的低成本材料。ASSEMBLY邀请了Cytec工业材料公司的合作研究和技术项目经理Elaine Arnold(该公司与几家合作伙伴共同领导着该联盟)来讨论该集团的目标以及在汽车应用中使用复合材料的装配挑战。

组装:ACOMPLICE是什么?你的长期目标是什么?

阿诺德：ACOMPLICE是一个由英国技术战略委员会支持的合作项目。它由Cytec工业材料公司牵头，涉及阿斯顿·马丁、德尔塔赛车、ABB机器人和五角星工程解决方案。

组装:共犯的长期目标是什么?

阿诺德：其目标是开发材料和支撑技术，以证明高性能复合材料在主流汽车行业的可承受性。通过取放和辅助膜片成型实现层压板的自动化是实现这些目标的关键。与此同时，正在开发的材料将有助于机器人对它们的操作。为制造而设计是证明复合材料成本效益的另一个关键。目标部件正在被重新设计，最大限度地提高复合材料的特定性能，而不是提供简单的金属替代品。该项目将展示通过制造一个完全具有代表性的结构部件所取得的进展。

组装:目前，人们似乎对在汽车车身面板上使用碳纤维复合材料更感兴趣。你希望看到结构组件在未来的应用吗?还有哪些问题需要解决?

阿诺德：随着要求减少二氧化碳排放的主要指令的出台，汽车行业正逐渐被迫减少车辆质量。因此，由于复合材料具有更高的强度-重量比特性，它很可能会成为汽车中更广泛使用的结构元素。然而，在复合材料被采用为主流应用之前，仍有一些问题需要克服，包括高性能复合材料的成本、使用设计和回收方面。

组装:碳纤维技术如何简化组装过程?

阿诺德：在某些情况下，复合材料可以简化组装过程，[例如]共固化半成品组件。

组装:加入碳纤维复合材料的一些挑战是什么?

阿诺德：不可能与热固性复合材料焊接。因此，与金属材料相比，连接是一个挑战。然而，机械和粘接通常足以满足大多数要求。

组装:将碳纤维复合材料与汽车工业广泛使用的其他材料(如铝或钢)结合起来有多难?

阿诺德：与所有材料一样，将复合材料连接到不同的材料可能是具有挑战性的，特别是当组装部件暴露在温度变化时，因为波动会导致不同的膨胀和收缩速度。然而，如果考虑到这一点，就很少会出现问题。

组装:用胶粘剂粘合复合材料有什么好处?

阿诺德：可以说，复合材料与自身的结合比金属与自身的结合更容易，因为复合材料表面可能更容易制备成结合。[它]也可以使用类似的粘合剂，用于其基质内的聚合物。根据复合材料和粘合剂的化学性质，有时可能会部分溶解上部复合材料表面，从而形成牢固的粘合剂。

组装:使用机械紧固件连接复合材料的好处是什么?

阿诺德：机械紧固通常是连接复合材料的唯一可靠解决方案。粘接通常不用于结构应用，因为粘接失效的风险较高。

组装:在碳纤维复合材料在汽车工业中得到更广泛的应用之前，还有哪些挑战需要解决?

阿诺德：成本是阻碍高性能复合材料在汽车工业中广泛应用的首要问题。虽然这些技术仍处于早期开发阶段，但可以通过减少制造时间和增加产量来降低成本。汽车行业也习惯于使用金属制造，并经常寻求用复合材料取代现有部件。复合材料的力学特性与金属材料不同，因此需要采用不同的设计方法来最大化复合材料提供的轻量化潜力。这是一个很大的障碍。从节省重量的角度来看，简单的更换材料往往会适得其反。