El aligeramiento de las carrocerías de automóviles parte principalmente de dos aspectos: el diseño de la estructura de la carrocería y la selección y sustitución de materiales. En términos de aligeramiento de materiales, el acero de alta resistencia, el magnesio, el aluminio y el plástico todavía se utilizan como las principales combinaciones de materiales para automóviles. Entre ellos, la fibra de carbono es la más destacada y sus ventajas pueden sustituir casi por completo a los materiales de acero. Entre ellos, la aplicación de materiales compuestos con resina y metal como matriz en la carrocería del automóvil está relativamente madura y tiene muchas ventajas en la fabricación de carrocerías.
1. Tiene alta resistencia. Los materiales compuestos de fibra de carbono tienen el módulo específico y la resistencia específica más altos entre los materiales utilizados actualmente. Cuando se utiliza para fabricar componentes con la misma resistencia y rigidez que el acero de alta resistencia, el peso se puede reducir en aproximadamente un 70%.
2. Tiene buena resistencia a la fatiga. Los compuestos de fibra de carbono tienen una excelente resistencia a la fatiga. Dado que la fractura bajo carga de fatiga es el resultado de la expansión de la grieta interna en el material, la interfaz entre la fibra de carbono y la matriz en los materiales compuestos de fibra de carbono puede prevenir eficazmente la expansión de la grieta por fatiga, y la carga externa la soportan las fibras reforzadas. Por tanto, el límite de resistencia a la fatiga es mayor que el de los materiales metálicos y otros materiales. Los materiales no metálicos son mucho más altos.
3. Buena absorción de energía de colisión. Los materiales compuestos de fibra de carbono son el sustituto más ideal de los materiales metálicos para automóviles. La tasa de absorción de energía en una colisión es de 4 a 5 veces mayor que la del aluminio y el acero. Puede reducir la masa de la carrocería del automóvil sin perder resistencia o rigidez y manteniendo el rendimiento anticolisión. Reduce en gran medida el riesgo de reducción de la seguridad del vehículo causada por el aligeramiento.
4. Buen proceso de fabricación. Los materiales compuestos de fibra de carbono tienen buena artesanía y diseño. Al ajustar la forma, disposición y contenido de los materiales CFRP, se pueden cumplir los requisitos de resistencia, rigidez y otros requisitos de rendimiento de los componentes. Los componentes que se pueden fabricar con moldes se pueden formar de una sola vez, lo que reduce los sujetadores y la cantidad de uniones puede mejorar en gran medida la utilización del material.