美國ESE Carbon公司（以下簡稱ESE）推出了其為汽車后市場應(yīng)用而開發(fā)的整體式碳纖維復(fù)合材料車輪E2，最初推出的E2車輪包括19英寸×8.5英寸的產(chǎn)品，用于特斯拉Model S和Model 3，以及斯巴魯WRX STI。

 

    該車輪采用訂制纖維鋪放（TFP）和高壓樹脂傳遞模塑（RTM）成型工藝生產(chǎn)，是一種輕質(zhì)、高性能的整體式車輪。目前，ESE已完成了從最初的熱壓罐工藝向采用加熱模具的改進(jìn)型RTM工藝的轉(zhuǎn)變。據(jù)介紹，這種改進(jìn)的RTM工藝要求先預(yù)熱樹脂和模具，并在浸潤過程中精確控制樹脂的流量。為提高產(chǎn)出及車輪的力學(xué)性能，TFP縫編工藝也得到了一些改進(jìn)。針對準(zhǔn)備上市的E2車輪，該公司還對鋪層作了一些小變動，改善了鋪層的一致性、外觀和車輪的測試性能，最后再使用一層透明的涂層溶液。安裝的硬件也得到了完善，提高了吊耳的扭矩保持力。

 

    該車輪的開發(fā)和測試歷時(shí)4年, 最終通過了美國汽車工程師協(xié)會（SAE）針對車輪的推薦規(guī)范而設(shè)定的嚴(yán)格的疲勞和沖擊測試。

 

     據(jù)ESE公司及其最近出版的白皮書介紹，SAE推薦的規(guī)范如針對車輪的SAE J328、針對后市場車輪的SAE J2530、針對雙軸車輪的SAE J2562以及針對道路車輛車輪的SAE J175，最初都是為測試傳統(tǒng)的金屬車輪而設(shè)計(jì)的。在開發(fā)過程中，ESE對車輪進(jìn)行了嚴(yán)格的工程分析和測試，從而使其E2車輪能夠通過SAE的所有測試要求。

 

    SAE針對纖維增強(qiáng)復(fù)合材料車輪新開發(fā)的推薦規(guī)范SAE J3204，使得針對金屬車輪的推薦規(guī)范適用于復(fù)合材料車輪，它提出了新的要求，如考慮了環(huán)境影響的強(qiáng)度折減系數(shù)（SRFs）、最高工作溫度測試和電導(dǎo)率測試。

 

    ESE強(qiáng)調(diào)，其E2車輪也被證明能夠在極低溫度下承受撞擊，從而超越了這些規(guī)范要求。該公司自己開展了獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)室測試，在-40℃測試了路緣和路面坑洞帶來的撞擊。該公司表示，其特殊開發(fā)的輪緣，采用高百分比的碳纖維按周向取向進(jìn)行設(shè)計(jì)，最大程度地提高了環(huán)向強(qiáng)度，從而使其車輪完全不受低溫的影響。據(jù)說，這種環(huán)向強(qiáng)度足以使周向的鋪層對低溫幾乎不敏感。

 

    “我們精心設(shè)計(jì)了非常堅(jiān)固的輪緣。基于碳纖維復(fù)合材料卓越的強(qiáng)度/重量比，我們還可以增大輪緣尺寸，以進(jìn)一步提高沖擊強(qiáng)度而不用擔(dān)心重量的增加。”Hayes解釋道。TFP工藝允許沿周向鋪放高體積百分含量的纖維層。