在汽車或卡車中，用于轉(zhuǎn)向和懸架系統(tǒng)的連接部件，直接影響著車輛的行駛平順性、耐久性和駕駛性。因此，這些部件的性能，直接關系著駕駛員對車輛質(zhì)量的感知。其中的一個部件是懸架轉(zhuǎn)向節(jié)，它將上、下懸架部件固定到車輪支撐總成上，而且是車輪主軸和輪轂的安裝點。因此，剛性和耐久性是評價該部件的兩個主要性能指標。

　　

　　法國Saint Jean Industries公司與其附近的Hexcel Les Avenières(美國赫氏公司的歐洲碳纖維增強材料卓越中心)合作，開發(fā)了一種“碳纖維/鋁”的混合材料的懸架轉(zhuǎn)向節(jié)，相比全鋁的轉(zhuǎn)向節(jié)，其剛性增加了26%。作為為汽車、航空、摩托車、重型卡車和工業(yè)應用領域提供零部件的全球供應商，Saint Jean Industries公司是使用鈦、鋁和高強鋼的輕量化解決方案的領導者。

　　

　　比如，該公司專利的COBAPRESS技術，通過對鑄造和鍛造技術的綜合應用，而在鋁部件中實現(xiàn)了更高的性能和更輕的質(zhì)量。對此轉(zhuǎn)向節(jié)而言，該公司需要的是鋁一般的重量和鑄鐵一般的剛性，而這正是碳纖維能夠帶來的不同之處。這種“鋁/CFRP”混合材料的部件并沒有讓部件的體積增大，而只是在部件上增加了幾毫米的厚度，從而能夠適應緊湊的安裝空間限制，同時還允許單獨的一種部件設計能夠在一個汽車系列的多款車型中得到應用。這一設計是與赫氏聯(lián)合開發(fā)的。這種預浸料補強由多層用于汽車結(jié)構(gòu)的單向HexPly M77快速固化環(huán)氧預浸料組成，每一層都按不同的方向鋪放。

　　

　　Saint Jean Industries公司的技術總監(jiān)Lionel Duperray 解釋說：“轉(zhuǎn)向節(jié)上的載荷很復雜，包括針對耐久性的沖擊載荷和疲勞載荷。為此，我們建立了一個有限元分析模型(FEM)，但我們沒有復合材料方面的專業(yè)知識，所以我們與赫氏分享了我們的模型。他們根據(jù)我們的設計和負載要求，利用他們自己的FEM經(jīng)驗，開發(fā)了復合材料的鋪放疊層。”

　　

　　這種預浸料補強，還提高了轉(zhuǎn)向節(jié)在失效前的最大強度，它是采用赫氏新的Redux 677快速固化環(huán)氧膠膜而被粘接到鋁質(zhì)轉(zhuǎn)向節(jié)上。這種環(huán)氧膠膜專為金屬/碳纖維復合材料結(jié)構(gòu)的大批量模壓成型而開發(fā)，可防止碳與鋁的直接接觸，從而消除了電偶腐蝕的風險。

　　

　　在汽車的大批量生產(chǎn)中，赫氏擁有開發(fā)和生產(chǎn)預浸料補強的技術，典型的產(chǎn)率是每分鐘一個補強。Saint Jean Industries公司首先采用其COBAPRESS工藝制造包括轉(zhuǎn)向節(jié)在內(nèi)的所有鋁部件，該公司每年生產(chǎn)的部件超過1500萬個。然后，清洗部件以準備好可用于粘接的表面。接著，將預浸料補強放到部件上，然后在大約150℃的溫度下在一臺模壓機中固化，這對鋁的微觀結(jié)構(gòu)是沒有影響的。

　　

　　該公司能夠在不到2min的時間內(nèi)應用并固化這種補強，從而輕易地就適應了其生產(chǎn)轉(zhuǎn)向節(jié)的自動化加工節(jié)拍。這種補強的轉(zhuǎn)向節(jié)目前還處在開發(fā)的試生產(chǎn)階段。Duperray表示，他們需要一種粘接工具來壓住補強，粘接工具的成本類似于該公司為鑄造和鍛壓工具項目投入的成本。