Derzeit werden im Automobilbau überwiegend faserverstärkte oder harzbasierte Verbundwerkstoffe verwendet, die durch Gewebe und Vliesstoffe verstärkt werden. Fahrzeuge sind während der Fahrt äußeren Vibrationen ausgesetzt, die zu Schäden an Innenteilen führen. Daher müssen Transportfahrzeuge im Allgemeinen über eine bessere Stoßdämpfung verfügen. Derzeit werden in Transportfahrzeugen hochfeste, hochelastische und hitzebeständige Verbundkästen auf Basis faserverstärkter Verbundwerkstoffe und PMI-Schaum-Sandwichmaterialien eingesetzt.
Autospoiler werden im Allgemeinen verwendet, um den Grip von Hochgeschwindigkeitsfahrzeugreifen zu erhöhen und so die Kraftstoffeffizienz zu verbessern. Allerdings vibriert der Spoiler unter dem Einfluss des vom Fahrzeug erzeugten Hochgeschwindigkeitsluftstroms und verursacht Geräusche. Daher muss der Heckspoiler des Autos leicht sein und eine gute Stoßdämpfungsleistung aufweisen. Im Allgemeinen besteht die Kernschicht des PMI-Schaums aus einer Polymerschaumdecke, und die beiden Häute bestehen aus heterogenen Materialien wie kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen und glasfaserverstärkten Kunststoffen, die durch Kleben verbunden werden. Das Sandwichschicht-Verbundmaterial zeichnet sich durch ein geringes spezifisches Gewicht und eine gute Stoßdämpfung aus.
Um die Anforderungen an geringes Gewicht und Stoßdämpfungsleistung von Automobil-Heckspoilern zu erfüllen, wurde daher ein Sandwich-Verbundspoiler unter Verwendung von Polymethacrylimidschaum als Kernmaterial und kohlenstofffaserverstärktem Verbundmaterial als Haut entworfen und entwickelt. Dieses Material wird als kohlenstofffaserverstärkter Sandwich-Verbundwerkstoff bezeichnet. Um die Anforderungen an das Gewicht und die Stoßdämpfung des Heckspoilers eines Autos zu erfüllen, wendet diese Forschung Polymethacrylimid-Schaummaterial und CFRP-Sandwich-Verbundmaterial auf den Spoiler an und entwirft einen strukturell sicheren PMI-Schaumkern-CFRP-Sandwich-Verbundspoiler.
Sein Gewicht ist viel geringer als das des herkömmlichen ABS/PC-Spoilers. Mithilfe von Reverse Engineering und Finite-Elemente-Analyse wurde das Designschema für Kohlefaserlaminat ermittelt. Bei Verwendung von fünf Stücken Carbonfaser-Geflecht-Prepreg ist der PMI-FCCSC-Spoiler 28,9 % leichter als ABS/PC-Spoiler, bei Verwendung von vierlagigem Carbonfaser-Geflecht-Prepreg ist er 36,2 % leichter und bei Verwendung von drei Schichten Kohlefaser-Prepreg, es ist 43,6 % leichter.
