復合材料應用于汽車行業最早始于1953年。55年來,復合材料在汽車行業中的應用保持著持續增長的發展勢頭,并且這種發展趨勢還將繼續。復合材料在汽車行業中的用量之所以會持續增長,是因為它具備了許多優異的性能,如:強度高、重量輕和耐腐蝕。此外,與鋁材和鋼材相比,其加工成本更低、設計靈活性更強,且更容易成型。總之,復合材料是汽車行業替代金屬材料的一個很好的可選項。然而,事實上,汽車制造領域其制作材料并沒有完全直接從金屬材料轉換到復合材料,尤其在大批量生產的汽車方面,復合材料的應用還很有限。這是因為,有許多和復合材料使用相關的技術問題仍然沒有很好地得到解決,其中包括準確的材料定性、生產、油漆、維修、與金屬材料的連接以及回收等問題。盡管近年來世界上復合材料的新材料、新工藝和新技術不斷涌現,從而在很大程度上使上述問題得到了改善,促進了復合材料在各類汽車中的廣泛應用,但不可否認的是,復合材料在汽車上的廣泛應用、特別是在中國汽車行業中真正意義上的廣泛應用,仍然存在應用技術方面的各類問題,需要我們去關注、研究、探討和實踐。
隨著汽車復合材料應用的日益廣泛,汽車復合材料部件之間的組合裝配以及復合材料部件與鄰近金屬零部件的連接固定的問題日益突出,汽車行業中傳統的金屬零部件之間的連接方式已不能適應客觀應用的需求。因此,有必要了解和不斷改進汽車復合材料的連接和固定方式,并進行合理選擇。根據國外的成熟經驗,汽車復合材料連接固定的方式主要有3種,包括:機械緊固、粘結劑粘接和焊接/熔接。
“機械緊固”使用的是鉚釘和螺栓,是最普及也是最容易理解的一種連接方式。對汽車行業來說,機械緊固有許多不足之處,如:重量增加、應力集中、部件之間的交迭、高公差和電蝕性等。但是,機械連接不需要對表面進行處理或后續的拋光,這樣更便于重復拆卸(如:檢查、維修和回收)。相對而言,機械緊固對環境的影響(如對溫度的影響)不很敏感。