吉普采用全复合材料车顶实现了轻质高强

据称，这是第一种大批量的车身结构应用，采用了耐候性强的彩色模塑（MIC）碳纤维增强热塑性塑料（CFRTP），首次出现在一系列车顶托架（支架）上，用于固定2021年Jeep Wrangler SUV（如上图所示）和Stellantis的角斗士皮卡的硬顶和软顶。复合材料提供了优秀的机械性能，重量却大大低于基准钢

几十年的经验和传统智慧告诉我们，加固的纤维越长，所得复合材料的机械性能就越高。尽管纳米复合材料添加剂的引入在某种程度上挑战了这一论断，但为注塑成型而设计的超短（但不是纳米级）碳纤维（USCF）增强热塑性塑料（CFRTP）系列已被证明始终优于短和长（玻璃或碳）纤维热塑性塑料。这在复杂的几何形状中尤其如此，因为在精细或高大的零件细节中很难实现良好的纤维渗透。事实上，三菱化学先进材料公司（Mitsubishi Chemical Advanced Materials Inc，MCAM)目前提供一种被称为KyronMax的化合物，不仅能超越传统的热塑性复合材料，而且还能超越金属。这方面的一个很好的例子是Stellantis公司生产的一系列车顶（结构固定/支架），用于固定2021年吉普牧马人运动型多用途车（SUV）和角斗士皮卡上的可拆卸软顶或硬顶。这是关于该应用如何产生的故事。

强度足够应用于航空航天领域，重量有助于优化车速

KyronMax化合物最初是为航空航天而开发的，后来扩展到高性能体育用品领域，在这些领域，高温热塑性基质是一个优势，在复杂的几何形状中实现高纤维渗透的能力对于在低重量下满足苛刻的机械要求至关重要。毫不奇怪，这些材料在汽车领域的兴趣越来越大，因为注射成型工艺非常适合满足该行业的高产量、高重复性和再现性要求以及低于平均水平的成本。

复合材料屋顶接收器的开发始于一次会议，讨论MCAM在其产品组合中可能对当时的菲亚特克莱斯勒汽车公司（FCA，现在的Stellantis）的创新小组有用的新材料。经过对KyronMax产品线的讨论，以及对几种具有不同基体和纤维质量分数的产品数据表的审查，然后向FCA的多个应用工程团队展示并与他们讨论了不同的车辆，FCA的创新小组决定进一步探索这些材料，并开始寻找可以评估这些化合物能力的应用。

吉普车的车顶最初是用压铸钢生产的，被认为是一个很好的选择，因为这些部件是结构性的，尺寸不大，但有复杂的几何形状，在那里实现良好的纤维渗透是很重要的。此外，考虑到它们位于车顶，如果可以实现大幅减重，那么这将有助于降低车辆的重心，这将改善设计用于在恶劣地形上越野的车辆的操控性和稳定性。还要考虑到的是，钢制车顶是由一家海外供应商生产的。