Innovation intelligenter Fahrzeugchassismaterialien
Jul 18, 2026
Der Leichtbauwettbewerb unter New-Energy-Fahrzeugen hat sich von Innen- und Außenteilen der Fahrzeugkarosserie auf zentrale Strukturkomponenten von Fahrwerksaufhängungen ausgeweitet. Als Kernteile, die die Trag-, Stoßdämpfungs- und Fahrfunktionen des gesamten Fahrzeugs übernehmen, spielen Aufhängungen eine entscheidende Rolle für die Fahrleistung.
JMJT FORM CHIAN,Ein High-Tech-Unternehmen, das sich auf die Forschung und Entwicklung von Automobil-Verbundwerkstoffformen spezialisiert hat, hat umfassende Innovationen in den Bereichen Formstruktur, Temperaturregelung und Faserpositionierungssysteme erzielt. Seine Lösungen bieten eine perfekte Balance zwischen ultrahoher Steifigkeit, leichtem Design, Schlagfestigkeit und Kontrolle der Massenproduktionskosten und liefern praktikable Massenproduktionsformlösungen für Fahrwerksaufhängungen aller Arten von Fahrzeugen mit neuer Energie.
Einschränkungen von Einzelfaseraufhängungen für Fahrzeughersteller-Layouts mit vollständiger-Ausstattung
· Aufhängungen aus kohlenstofffaserverstärktem Polymer (CFK).
Vorteile:Hervorragende spezifische Festigkeit und Modul. Sie reduzieren das Gewicht von Stahlaufhängungen um 50–60 %, wodurch die ungefederte Masse drastisch reduziert wird und das Fahrwerk schneller reagiert. Sie zeichnen sich durch eine ausgezeichnete langfristige Vibrationsermüdungsbeständigkeit und einen Wärmeausdehnungskoeffizienten nahe -Null aus und behalten bei hohen und niedrigen Temperaturen stabile Abmessungen.
Nachteile:Kohlefaser-Rohstoffe kosten das Fünf- bis Achtfache von Glasfasern, was die Komponentenbeschaffungskosten für groß angelegte Fahrzeuganwendungen in die Höhe treibt. Das Material ist spröde und neigt bei geringfügigen Kollisionen zu integralen Rissen, was zu hohen Wartungskosten führt. Harte Kohlefaserfilamente verursachen starken Abrieb an Formhohlräumen; Bei gewöhnlichen Formen treten bereits nach 300.000 Schüssen Maßabweichungen auf, was bei der Massenproduktion zu hohen Wartungskosten führt. Solche Aufhängungen eignen sich nur für Fahrzeuge mit hoher Leistung und können nicht weit verbreitet in Personenkraftwagen für den Massenmarkt eingesetzt werden.
· Aufhängungen aus glasfaserverstärktem Polymer (GFK).
Vorteile:Die Rohstoffkosten sind niedrig und betragen etwa ein -Fünftel der Kosten für Kohlefaser. Das Material zeichnet sich durch eine hervorragende Fließfähigkeit beim Formen aus, verursacht einen minimalen Verschleiß der Formen und bietet eine hervorragende Absorption der Aufprallenergie. Bei Kollisionen leitet die Faserdelaminierung die Aufprallkraft ab und verhindert so einen vollständigen Strukturbruch. Es ist ideal für die Massenproduktion von kompakten batterieelektrischen Fahrzeugen und Nutzfahrzeugen mit neuer Energie.
Nachteile: Begrenzte Steifigkeit und Leichtbaupotenzial. GFK-Aufhängungen wiegen über 35 % mehr als Kohlefaseraufhängungen gleichen Volumens. Sie neigen bei starker Belastung oder aggressiver Fahrweise zu Biegeverformungen, und nach längerem holprigem Fahren kann es zu einer Faserablösung kommen, sodass sie die Anforderungen an das Fahrwerkshandling von High-End-Fahrzeugen nicht erfüllen.
Vor diesem HintergrundHybrid-Kohlenstoff--Glasfaser-Aufhängungenhaben sich als optimale Branchenlösung herausgestellt. An den Hauptspannungsrippen und Buchsenverbindungspunkten der Aufhängung werden Kohlenstofffasern verlegt, um eine starre Unterstützung und maximale Gewichtsreduzierung zu gewährleisten, während Glasfasern den Hauptkörper der Aufhängung bilden, um die allgemeine Schlagzähigkeit zu verbessern und die Rohstoffkosten zu senken. Kohlenstofffasern und Glasfasern unterscheiden sich jedoch drastisch in der Dichte, der Schrumpfungsrate, der Harzbenetzbarkeit und dem Fließverhalten des Schichtaufbaus. Herkömmliche Universalformen führen zu schwerwiegenden Mängeln wie Faserablösung, teilweisem Materialmangel, Formverzug und Ablösung der Grenzfläche. Daher sind spezielle Formformen zum Engpass geworden, der die Umsetzung von Materialinnovationen einschränkt.
II.Kerntechnologien spezieller Formformen für Hybrid-Carbon-Glasfaser-Suspensionen
JMJT Mould CHINA konzentriert sich auf zwei gängige Fahrwerkskomponenten, nämlich Aufhängungslenker und Blattfedern aus Verbundwerkstoff, hat die vollständige technische Iteration von Hybridfaserformen abgeschlossen und alle technischen Herausforderungen im gesamten Co{0}}-Formungsprozess von Kohlefaser und Glasfaser gelöst.
1. Unterteilte vorinstallierte Positionierungseinsätze
In den spannungstragenden Zonen des Suspensionsformhohlraums sind abnehmbare Positionierungsschlitze für Kohlefasern eingebettet, während im Haupthohlraumbereich Stationen zum Platzieren von Glasfaservorformlingen reserviert sind. Mechanische Begrenzungsstrukturen innerhalb der Form verriegeln die Lagenpositionen der beiden Fasern präzise und verhindern so einen Mischfluss und eine Delaminierung von Kohlefaser und Glasfaser während des Formens. Die Faserspannungsverläufe unter Stoß- und Extrusionsbedingungen von Aufhängungen werden simuliert. Für Formanschnitte werden geschichtete, fächerförmige, divergierende Angusskanäle eingesetzt, um den Geschwindigkeitsunterschied der Füllströmung zwischen den beiden Fasern auszugleichen. Nach dem Formen wird die Gleichmäßigkeit der Faserverteilung in den Suspensionen um 96 % erhöht, wodurch Spannungsbrüche und Oberflächenaufhellungsdefekte vollständig eliminiert werden und die Schwankung der mechanischen Eigenschaften der Komponenten auf ±3 % kontrolliert wird.
2. Unabhängiges Zonen-Temperaturregelsystem mit geschlossenem -Kreislauf
Die Wärmeausdehnungskoeffizienten von Kohlefaser und Glasfaser unterscheiden sich um fast 40 %. Als lange, speziell geformte Strukturteile sind Aufhängungen während des Abkühlens nach dem Formen sehr anfällig für Biegung und Torsionsverformung, was sich direkt auf die Montagegenauigkeit der Buchsen auswirkt. Die Form verfügt über ein unabhängiges Ölkreislauf-Zonen-Temperaturkontrolldesign: Zwei separate Heißölzirkulationsmodule sind für kohlenstofffaserverstärkte Zonen bzw. Glasfaser-Hauptzonen ausgestattet, wobei die Temperaturdifferenz des Formhohlraums präzise auf ±0,5 Grad geregelt wird, um den unterschiedlichen Aushärtungstemperaturanforderungen von Kohlefaser und Kohlenstofffaser gerecht zu werden Glasfaser. Das Substrat des Formhohlraums besteht aus vor-gehärtetem 718H-Stahl, und auf reibungsanfällige Bereiche werden nano-verschleißfeste-Keramikbeschichtungen aufgesprüht. Dadurch wird nicht nur der Kühlschrumpfungsunterschied zwischen den beiden Fasern ausgeglichen, sondern auch der durch harte Kohlenstofffasern verursachte Abrieb des Formhohlraums erheblich reduziert, was eine stabile Massenproduktion von mehr als 1,2 Millionen Teilen pro Formsatz ermöglicht.
3. Mehrstufiges Vakuum-Entlüftungs- und Hochdruck-Harzinjektionssystem
Querlenker und Verbundblattfedern weisen im Allgemeinen Wandstärken zwischen 8 mm und 15 mm auf. Gestapelte Hybridfasern erschweren die Harzimprägnierung erheblich, was leicht zu inneren Poren und Ablösungen an der Faser-{3}}Harz-Grenzfläche führt, was zu Ermüdungsbrüchen von Fahrwerkskomponenten führt. Die Form ist mit drei Ebenen von Entlüftungsschlitzen (Haupt-, Sekundär- und Mikro-Entlüftungsschlitze) ausgestattet, und vor dem Schließen der Form wird ein Vollvakuum-Unterdruckpumpen durchgeführt. Das Injektionssystem nutzt eine Gegenstrom-Mischinjektion unter hohem Druck von 1–6 MPa, wodurch das Harz schnell in Kohlenstoff- und Glasfaserschichten eindringen kann. Die Porosität der Formteile beträgt weniger als 0,3 % und die Schlagzähigkeit ist im Vergleich zu Teilen, die mit herkömmlichen Formen hergestellt werden, um 45 % erhöht, wodurch der pulsierende Ermüdungssicherheitstest des Chassis mit 300.000 Zyklen vollständig bestanden wird.
Integrierte Formstruktur mit eingebetteten Metallbuchsen
Die Buchsenbefestigungspunkte an beiden Enden der Aufhängung dienen als Kernlastaufnahmebereiche. Die Form ist mit eingebauten automatischen Positionierungseinsätzen für Buchsen ausgestattet, die das direkte Einbetten von Metallbuchsen beim Legen von Faservorformlingen ermöglichen. Die hybriden Kohlenstoff-Glasfasern werden in einem Schritt formgepresst und bilden nach dem Formen eine nahtlose Verbindung zwischen den Buchsen und dem Verbundsubstrat. Es sind keine nachfolgenden Press-{7}}Anpass- oder Klebeprozesse erforderlich. Die Bearbeitungszeit für ein einzelnes Teil wird um 60 % reduziert, wobei Maßfehler bei der Montage auf weniger als oder gleich 0,02 mm kontrolliert werden und damit die Standards für automatische Montagelinien von Fahrzeugherstellern erfüllt werden.
III.Form-gesteuerte vor- und nachgelagerte industrielle Zusammenarbeit
Als Formenhersteller geht Taizhou Huangyan Jiutai Mould Co., Ltd. über die bloße Lieferung von Werkzeugen hinaus. Es wurde ein One-Stop-Servicesystem aufgebaut, das „Materialformelanpassung – kundenspezifische Formenentwicklung – Formversuchsüberprüfung – Massenproduktionsprozessübertragung“ abdeckt.
Das Unternehmen betreibt eine hauseigene Versuchswerkstatt für Verbundwerkstoffe, die mit Tonnage-Formpressen und Hochgeschwindigkeits-Spritzgussanlagen ausgestattet ist. Es kann vollständige Prozessprobenentnahmen, mechanische Leistungstests und Dimensionsüberprüfungen von Hybrid-Kohlenstoff--Glasfaserkomponenten durchführen und so die Entwicklungszyklen neuer Produkte für Automobilhersteller um 30 % verkürzen.
Das Unternehmen hat Formtechnologien für recycelbare thermoplastische Verbundwerkstoffe entwickelt, um dem Trend der kohlenstoffarmen Kreislaufwirtschaft gerecht zu werden. Geformte Hybrid-Kohlenstoff--Glasfaserteile können recycelt und unter hohen Temperaturen wiederaufbereitet werden, was Fahrzeugherstellern dabei hilft, ihre CO2-Peak- und CO2-neutralen Emissionsreduktionsziele zu erreichen.
Darüber hinaus werden Glasfaser- und Kohlefaseraufhängungen im Zuge der Weiterentwicklung von Automobilfahrwerken in Richtung Intelligenz und Integration nach und nach mit Sensorfunktionen ausgestattet. Beim Formen von Verbundwerkstoffen können optische Fasersensoren, Dehnungsmessstreifen und andere Komponenten eingebettet werden, um Echtzeitdaten wie Federungsspannung und Vibrationen zu überwachen, intelligentes Fahren und aktive Federungssteuerung zu unterstützen und die Fahrzeugsicherheit und Fahrleistung weiter zu verbessern.
Glasfaseraufhängungen konzentrieren sich auf Kostenvorteile über den gesamten -Lebenszyklus- und erfüllen die umfassenden Anforderungen von Massenmarktfahrzeugen an Leichtbau, Zuverlässigkeit und Kostenkontrolle. Kohlefaseraufhängungen zeichnen sich durch ultimative Leistungsstärken aus und ermöglichen es High-End- und neuen Energiefahrzeugen, umfassende Verbesserungen bei Handling, Reichweite und Fahrkomfort zu erzielen. Mit ihrer differenzierten Marktpositionierung treiben die beiden Aufhängungsarten gemeinsam die Umstellung der Fahrwerksmaterialien von Automobilen von herkömmlichem Stahl auf Verbundwerkstoffe voran.
Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Materialtechnologien und Formverfahren werden sich Glasfaseraufhängungen künftig zu höherer Leistung entwickeln, Kohlefaseraufhängungen bahnbrechende Kosteneinsparungen erzielen und Hybridverbundwerkstoffe zur optimalen Wahl für Mittelklassefahrzeuge werden. Die drei Materiallösungen werden gemeinsam eine diversifizierte Landschaft von Automobil-Chassis-Materialien bilden, maßgeschneiderte Lösungen für Fahrzeuge aller Klassen liefern und die nachhaltige Entwicklung der Automobilindustrie hin zu leichter, hochleistungsfähiger und umweltfreundlicher Fertigung vorantreiben.
