[发明专利]碳纤维增强聚醚醚酮热塑型复合材料汽车轮毂及其制造方法

说明书

本发明所述的碳纤维增强聚醚醚酮热塑型复合材料汽车轮毂及其制造方法，涉及一种汽车行业轮毂结构及其制造技术。轮毂由碳纤维增强聚醚醚酮热塑性复合材料制成；分为独立结构和复合结构两种：独立结构既汽车轮毂为单独的轮毂体构成；复合结构既汽车轮毂由轮毂体与龙骨架组成，龙骨架位于轮毂体的内部。当轮毂体上某一位置厚度超过20mm时，在该位置内部设置有龙骨架。制造方法分为两种：一种为独立结构的一次成型制造方法、一种为复合结构的二次成型制造方法。本发明具有结构新颖、加工简便、重量轻、耐高温、耐腐蚀、导热性低、阻燃性好、具有自润滑和可回收性等特点，故属于一种集经济性与实用性为一体的新型碳纤维增强聚醚醚酮热塑型复合材料汽车轮毂及其制造方法。

技术领域

本发明所述的碳纤维增强聚醚醚酮热塑型复合材料汽车轮毂及其制造方法，涉及一种汽车行业轮毂结构及其制造技术。

背景技术

目前碳纤维复合材料已经进入到汽车制造领域，被许多高端汽车制使用。随着新能源汽车的推广，新能源汽车为减重而多采用碳纤维材料制成的汽车轮毂替代铝合金轮毂；轮毂减轻一公斤重量，运动时相当于车身减重10公斤。就整个汽车市场而言，碳纤维复合材料汽车轮毂随着汽车轻量化的大趋势，对这类汽车轮毂的优越性能认知、和价格的逐步降低，将为部分用户和中高档汽车生产商接受。

现在碳纤维复合材料轮毂选用的材料为尼龙复合材料，尼龙复合材料具有机械强度高、软化点高、加工流动性好、吸水性较高等特点；作为轮毂制造用的尼龙复合材料，一般采用PA6(聚酰胺)和PA66(聚酰胺66或尼龙66)作为基材,PA6虽然韧性好，但是由于其耐温性较低，不能满足汽车在高速行驶下的高温要求；而选用PA66加入40％CF(碳纤)，增强PA66的弯曲强度、拉伸强度；制成的轮毂具有耐磨性能差、导热性高、不耐高温(高于80℃即产生理性变化)、不可回收再利用等不足；但是作为汽车轮毂需要具备的高耐磨性、耐高温、耐腐蚀性、自润滑性、高强度、低重量等特性，尼龙复合材料还是有一定的欠缺，所以一般电动汽车时速不会超过80公里。

针对上述现有技术中所存在的问题，寻找一种新型材料来制造汽车轮毂，实现在减轻车辆重量的同时又能满足汽车轮毂需要具备的各种特性；从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。

发明内容

鉴于上述现有技术中所存在的问题，本发明的目的是采用碳纤维聚醚醚酮热塑性复合材料制造汽车轮毂，实现在减轻轮毂重量的前提下有能够满足汽车轮毂所需要的各种特性的问题；以及采用碳纤维聚醚醚酮热塑性复合材料制造汽车轮毂的制造方法。

碳纤维聚醚醚酮热塑性复合材料简称CF/PEEK，是一种全芳香族半结晶的热塑性工程塑料，具有高耐热性、高强度、高模量、高断裂韧性、等优异的综合性能，以及尺寸稳定性好、线胀系数小、耐腐蚀性和镍钢相近、自身阻燃、韧性好、火焰下释放烟及毒气少，对循环应力的优良耐疲劳性的塑料产品，可在高温、高湿、无润滑等严酷环境中使用。

本发明的技术解决方案是这样实现的：

本发明所述的碳纤维增强聚醚醚酮热塑型复合材料汽车轮毂，其特征在于所述的轮毂由碳纤维增强聚醚醚酮热塑性复合材料制成；汽车轮毂分为独立结构和复合结构两种：

本发明所述的独立结构既汽车轮毂为单独的轮毂体构成；

本发明所述的复合结构既汽车轮毂由轮毂体与龙骨架组成，龙骨架位于轮毂体的内部。

本发明所述的复合结构当轮毂体上某一位置厚度超过20mm时，在该位置内部设置有龙骨架。