聊聊轻量化设计和以塑代钢及其工程塑料复合材料

所谓的轻量化是相对于金属密度高需要降低质量的名词，

设计

设计针对工业产品一般讲外形设计

外形设计之后做结构设计选材 加工成型才能实现产品。

结构设计需要导入材料性能进行计算和模拟

那么什么是轻量化材料？

轻量化材料的设计思路；

自从发明了工程塑料，人类开始把GF玻璃纤维和CF碳纤维，或者MF矿物等想办法混入塑料制成复合材料颗粒。

采用高温树脂Resin塑料树脂在高温下添加碳纤维或者玻璃纤维等制作成复合材料颗粒，碳纤维材模量高，碳纤维在树脂材料里面均匀分布后在一定的厚度情况下可以形成框架或者蜂窝状的支撑结构，碳纤维玻璃纤维等增强了树脂基体的力学强度，因为这种复合材料比重低（相对于金属 铝合金 锌合金），所以这种塑料复合材料的设计提升了相比普通未增强树脂材料的比强度，这种复合材料比强度超过金属，采用这种高比强度的材料模具注塑成型-制作机器人，无人机，汽车，手机，飞机✈️等的关键结构部件，是谓#轻量化设计。

比强度

为材料的强度与材料表观密度之比。比强度越高表明达到相应强度所用的材料质量越轻。优质的结构材料应具有较高的比强度，才能尽量以较小的截面满足强度要求，同时可以大幅度减小结构体本身的自重。

下图为典型高强度复合塑料的比强度和金属合金的比较。

普通PARA-GF50 与金属的比较。

如果您要轻量化材料

和替代金属