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看塑料复合材料如何让汽车减肥是嘛

发布时间:2021-07-15 17:34:34 阅读: 来源:充磁机厂家

看塑料复合材料如何让汽车减肥!

减轻汽车重量是降低燃油消耗率及减少排放的有效措施之一。轻质材料中,基于塑料的各种复合材料,因其轻质、高强度、高韧性,耐化学性等出色的物理、化学性能,成为各种轻量化结构的优选之材!

聚氨酯复合新型板簧减重4.5kg

Henkel公司的LoctiteMax2双组分聚氨酯复合材料,通过采用高速树脂传递模塑(RTM)方法,与BentelerSGL公司合作,可生产汽车用的新型板簧,现在该板簧已向沃尔沃供货。

Henkel公司汽车复合材料全球项目经理FrankKerstan说:“继几个月前成功应用于高级跨界SUVXC90后,现在沃尔沃公司在其新型S90豪华轿车和V90旅行车型号中也在使用该产品。到2017年年底,总量可能将达到接近每年20万个。”

在所有三个车型中,相比汽车上常用的钢螺旋弹簧,装配到后悬架上的横向板簧重量减轻了4.5kg,因而较大幅度地提高了燃油效率,减少了二氧化碳的排放。板簧还可使驾驶更加平稳,并改善了汽车NVH问题(N为Noise,即噪音;V为Vibration,即振动;H为Harshness,即平顺性)。

此外,由于螺旋弹簧会伸入行李箱区域,去除螺旋弹簧后,采用横向板簧可扩大放置行李的空间。沃尔沃公司采用了称为“可扩展平台架构”(SPA)的原理,从而在一个车辆上成功实现的新概念可以方便地应用于其他型号中。

Henkel公司在树脂传递模塑(RTM)方面的经验和工艺技术,有利于缩短复合材料部件大批量生产所需的成型周期时间。LoctiteMax2粘度低,可以快速填充模具,浸渍纤维坯料,不会影响坯料的定位。其固化速度快,远快于环氧树脂,进一步提高了生产速度。Kerstan说:“与BentelerSGL公司一起合作,Henkel公司对这种创新复合材料,在三个沃尔沃车型中的应用感到非常自豪。”这一合作开始于Henkel去年在德国海德尔堡开设的复合材料试验室。

Kerstan补充说:“在这里汽车客户可以与Henkel公司专家合作开发、测试复合材料部件,还可以优化生产工艺条件。他们可以在Henkel自己的HP-RTM设备上进行试验,该设备有用于聚氨酯和环氧树脂的树脂注塑单元,并配置有380吨成型机。”

薄壁设计大面积结构部件减重50%

近期,朗盛推出采用薄壁设计的大面积现在结构部件,通过连续纤维强化、半成型热塑性复合材料,设计出表面积较大、极薄且轻的结构部件。此种部件还可集成各种功能!目前,朗盛这款薄壁大面积结构部件已应用于为梅赛德斯-宾士S系敞篷轿车中厚度仅为一毫米的新款模块支架,而且能够搭载多个控制器。

此种支架选用来自德国布里隆的朗盛子公司Bond-LaminatesGmbH所生产的连续纤维强化半成型聚酰胺6复合材料Tepexdynalite102-RG600(2)/47%,经由混合成型工艺制造而成。“相较于传统的铝合金结构,我们的方案将部件重量减轻了50%。此外,较轻的重量与集成的功能也简化了装配流程,带来附加的成本效益。”朗盛大客户经理JulianHaspel解释道。

此款模块支架尺寸为0.5x0.5米,安装于汽车后备箱底部,由梅赛德斯-奔驰汽车开发团队协同多个合作伙伴联合开发而成。朗盛设计出此款部件的机械结构概念并针对多种负载情境进行了计算。此款支架的制造商P ppelmannKunststofftechnikGmbH 则负责部件的详细设计,如功能集成、全自动一站式混合成型工艺的开发,以及部件验证等。制造过程中所用的模具则来自GeorgKaufmannFormenbauAG。

“此款支架原本也可采用简易的注塑成型工艺制成。不过,考虑到部件的表面积较大,采用此种工艺时必须加厚部件壁板,从而确保足够低的注塑压力。虽然由此制成的部件重量也远轻于铝合金结构,但依然存在进一步而玻璃管道应力的特点是非线性和各向异性减重的空间。”Haspel解释道。

为了制造出更轻的部件,开发团队决定选用混合成型工艺。通过一次性加工流程将Tepexdynalite原料加热、塑化并定型,然后与朗盛的杜力顿(Durethan)BKV30H2.0玻璃纤维强化聚酰胺6材料一同压模成型。“我们的工艺能够克服尺寸问题,妥善安全地处理这种柔软高热的坯料,将其精准地嵌入模具之中,从而帮助提升制造工艺的稳定性。”朗盛的结构部件专家GregorEfes表示。

混合成型工艺有助于发挥注塑成型的优势。在部件成型过程中即可制出螺丝座、夹头、加强筋与导向件。“在安装控制器的过程中,夹头能够取代螺丝,组装起来十分方便。比铝合金方案更合算!”Efes说。

碳纤维复合材料副车架减重34%

为了减轻车辆重量,减少排放,提高燃油效率,麦格纳国际有限公司(Magna)与福特汽车公司(Ford)联用于海水淡化、污水处理等领域;它又几近是完全透明的合开发了碳纤维复合材料副车架样件,与冲压钢制造的相同部件相比,其可以减轻重量34%。

通过由两个模塑件和四个金属件替代45个钢制部件,副车架样件的部件数量大幅减少了87%。模塑件通过粘合剂粘合和结构铆钉连接。副车架是车辆结构的一部分,一般提供安装发动机和车轮的位置,同时也提高刚度,减少碰撞。

聚烯烃材料助力汽车尾门板减重40%

在尾门板部件、前端模块、车门模块、座椅结构和仪表板等结构件中用轻量化材料替代金属已成为汽车行业的重要趋势。

中国汽车制造商奇瑞近日推出的最新eQ1电动汽车,因其尾门板内部结构采用来自沙特基础工业公司(SABIC)的聚烯烃材料,实现重量减轻40%!

SABIC的这款STAMAXTM树脂长玻纤填充聚丙烯(LGFPP)。与钢材相比,这种低密度材料可以在减轻内部尾门板重量的同时,实现汽车所需的刚度。

SABIC的这款STAMAXTM树脂为长玻纤填充聚丙烯(LGFPP)。与钢材相比,这种低密度材料既可减轻尾门板重量,又能保证所需的刚度。

除了提供材料外,SABIC还通过计算机辅助工程分析为奇瑞的开发团队提供支持,助其对部件的性能进行准确预测和优化。

STAMAX树脂为eQ1车型的尾门板带来了一系列优势。这款尾门板十分易于组装及与其他部件集成,而其模块化设计能进一步改善车辆的组装和尺寸稳定性。该解决方案最大程度地降低了翘曲问题,展现出优异的机械性能和耐腐蚀性。此外,尾门板部件可吸收低速撞击中的大部分冲击力,从而减少维修成本,为车主节省车辆养护成本。

“轻量型的尾门板是我们近期的开发重点之一,也是SABIC的技术优势所在。”SABIC汽车业务全球负责人表示。SABIC拥有从内部结构、外部面板到车窗在内的全套尾门部件解决方案。他透露,公司正在参与多个全塑料尾门项目。

SABIC位于上海的工厂可为亚太地区客户生产STAMAX树脂。公司还有另外两家工厂专门生产STAMAX树脂,一家位于欧洲(比利时Genk市),另一家位于北美(美国密西西比州圣路易斯市)。

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