碳纖維預浸帶自動鋪放超聲切割器的研究

　　碳纖維具有輕質量、高強度、高模量、結構功能一體化和設計制造一體化、易于成型為大型構件等優點，一般與環氧樹脂等制成復合材料，稱作CFRP（即碳纖維增強塑料KCFRP具有高強度、高模量、耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞、抗蠕變、導電、傳熱、比重小和熱膨脹系數小等優異性能，已被廣泛用于宇航、導彈、火箭、飛機等領域，在航空航天工業中起著非常重要的作用。自動鋪放技術是工業發達國家近30年來發展和廣泛應用的自動化制造技術，這項技術的優點是采用預浸料，并能實現自動化和數字化制造，高效高速。自動鋪帶技術采用有隔離襯紙的單向預浸帶，剪裁、定位、鋪疊、輥壓均采用數控技術自動完成，由自動鋪帶機實現。核心部件鋪帶頭中裝有預浸帶輸送和預浸帶特定形狀的切割，預浸帶加熱后在壓輥的作用下鋪疊到模具表面。

　　目前復合材料構件鋪層制造自動化設備投資高達數百萬美元，只有國外大公司或集團公司才用得起先進自動鋪放機。而該項技術目前在國內還處于起步階段，國內復雜的CFRP制品基本上以“單絲纏繞+手工鋪放”為主，其生產效率低、鋪層質量不穩定、材料利用率低、制造周期長、費用高，制約了我國CFRP構件制造技術的發展和水平的提高，研究開發具有我國自主知識產權的自動鋪帶設備已成為亟待解決的課題111. 1切割器在鋪放頭中的作用與設計定位碳纖維帶切割機構是碳纖維帶鋪放頭部分的核心有受到會影響氫安全的損傷，同時慣性開關能夠獲得足夠的減速度并激活。

　　從高速碰撞中可以看出，在各種工況下，燃料電池轎車氫系統部件都未受到較為嚴重的會影響氫安全的損傷，而同時慣性開關也能夠激活，因此可以知道，在更低的碰撞速度下，氫系統的部件受到的損傷將更小，氫安全性能將會得到更有力的保障。

　　從低速（26km/h）碰撞的結果中可以得知，所有的氫系統相關部件都沒有發生損壞而導致氫氣泄漏的情況發生，而同時慣性開關（6-llg型）能夠獲得足夠的減速度并激活，從而關閉整個氫瓶的閥門，切斷氫氣的供應。因此即便在更高的碰撞速度下，氫系統部件受到了損壞，慣性開關也能夠確保氫瓶閥門及時關閉。因此燃料電池轎車的氫安全性能能夠得到保證。

　　3小結與展望綜上所述，該款燃料電池轎車的氫安全設計可滿足整車碰撞要求。同時，從以上的工程樣例中也看出，采用上述的方法可以比較全面地對燃料電池轎車整車碰撞的氫安全性作出合理的評價。本文所提供的一種碰撞氫安全評價方法只是燃料電池轎車安全技術研究中的一小部分，借以此文希望引出更多相關的研究與探討，提高與完善整車安全性設計水平。同時，我國也應該盡早建立中國的燃料電池轎車碰撞安全法規及標準，為燃料電池轎車的安全性設計指明方向。

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