減輕汽車(chē)重量是降低燃油消耗率及減少排放的有效措施之一。輕質(zhì)材料中，基于塑料的各種復(fù)合材料，因其輕質(zhì)、高強(qiáng)度、高韌性，耐化學(xué)性等出色的物理、化學(xué)性能，成為各種輕量化結(jié)構(gòu)的優(yōu)選之材！

　　聚氨酯復(fù)合新型板簧減重4.5kg

　　Henkel公司的LoctiteMax2雙組分聚氨酯復(fù)合材料，通過(guò)采用高速樹(shù)脂傳遞模塑(RTM)方法，與BentelerSGL公司合作，可生產(chǎn)汽車(chē)用的新型板簧，現(xiàn)在該板簧已向沃爾沃供貨。

　　Henkel公司汽車(chē)復(fù)合材料全球項(xiàng)目經(jīng)理FrankKerstan說(shuō)：“繼幾個(gè)月前成功應(yīng)用于高級(jí)跨界SUVXC90后，現(xiàn)在沃爾沃公司在其新型S90豪華轎車(chē)和V90旅行車(chē)型號(hào)中也在使用該產(chǎn)品。到2017年年底，總量可能將達(dá)到接近每年20萬(wàn)個(gè)。”

　　在所有三個(gè)車(chē)型中，相比汽車(chē)上常用的鋼螺旋彈簧，裝配到后懸架上的橫向板簧重量減輕了4.5kg，因而較大幅度地提高了燃油效率，減少了二氧化碳的排放。板簧還可使駕駛更加平穩(wěn)，并改善了汽車(chē)NVH問(wèn)題(N為Noise，即噪音；V為Vibration，即振動(dòng)；H為Harshness，即平順性)。

　　此外，由于螺旋彈簧會(huì)伸入行李箱區(qū)域，去除螺旋彈簧后，采用橫向板簧可擴(kuò)大放置行李的空間。沃爾沃公司采用了稱(chēng)為“可擴(kuò)展平臺(tái)架構(gòu)”(SPA)的原理，從而在一個(gè)車(chē)輛上成功實(shí)現(xiàn)的新概念可以方便地應(yīng)用于其他型號(hào)中。

　　Henkel公司在樹(shù)脂傳遞模塑(RTM)方面的經(jīng)驗(yàn)和工藝技術(shù)，有利于縮短復(fù)合材料部件大批量生產(chǎn)所需的成型周期時(shí)間。LoctiteMax2粘度低，可以快速填充模具，浸漬纖維坯料，不會(huì)影響坯料的定位。其固化速度快，遠(yuǎn)快于環(huán)氧樹(shù)脂，進(jìn)一步提高了生產(chǎn)速度。Kerstan說(shuō)：“與BentelerSGL公司一起合作，Henkel公司對(duì)這種創(chuàng)新復(fù)合材料，在三個(gè)沃爾沃車(chē)型中的應(yīng)用感到非常自豪?！边@一合作開(kāi)始于Henkel去年在德國(guó)海德?tīng)柋ら_(kāi)設(shè)的復(fù)合材料試驗(yàn)室。

　　Kerstan補(bǔ)充說(shuō)：“在這里汽車(chē)客戶(hù)可以與Henkel公司專(zhuān)家合作開(kāi)發(fā)、測(cè)試復(fù)合材料部件，還可以?xún)?yōu)化生產(chǎn)工藝條件。他們可以在Henkel自己的HP-RTM設(shè)備上進(jìn)行試驗(yàn)，該設(shè)備有用于聚氨酯和環(huán)氧樹(shù)脂的樹(shù)脂注塑單元，并配置有380噸成型機(jī)。”

　　薄壁設(shè)計(jì)大面積結(jié)構(gòu)部件減重50%

　　近期，朗盛推出采用薄壁設(shè)計(jì)的大面積結(jié)構(gòu)部件，通過(guò)連續(xù)纖維強(qiáng)化、半成型熱塑性復(fù)合材料，設(shè)計(jì)出表面積較大、極薄且輕的結(jié)構(gòu)部件。此種部件還可集成各種功能！目前，朗盛這款薄壁大面積結(jié)構(gòu)部件已應(yīng)用于為梅賽德斯-賓士S系敞篷轎車(chē)中厚度僅為一毫米的新款模塊支架，而且能夠搭載多個(gè)控制器。

　　此種支架選用來(lái)自德國(guó)布里隆的朗盛子公司Bond-LaminatesGmbH所生產(chǎn)的連續(xù)纖維強(qiáng)化半成型聚酰胺6復(fù)合材料Tepexdynalite102-RG600(2)/47%，經(jīng)由混合成型工藝制造而成?！跋噍^于傳統(tǒng)的鋁合金結(jié)構(gòu)，我們的方案將部件重量減輕了50%。此外，較輕的重量與集成的功能也簡(jiǎn)化了裝配流程，帶來(lái)附加的成本效益?！崩适⒋罂蛻?hù)經(jīng)理JulianHaspel解釋道。

　　此款模塊支架尺寸為0.5x0.5米，安裝于汽車(chē)后備箱底部，由梅賽德斯-奔馳汽車(chē)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)協(xié)同多個(gè)合作伙伴聯(lián)合開(kāi)發(fā)而成。朗盛設(shè)計(jì)出此款部件的機(jī)械結(jié)構(gòu)概念并針對(duì)多種負(fù)載情境進(jìn)行了計(jì)算。此款支架的制造商PöppelmannKunststofftechnikGmbH&Co.KG則負(fù)責(zé)部件的詳細(xì)設(shè)計(jì)，如功能集成、全自動(dòng)一站式混合成型工藝的開(kāi)發(fā)，以及部件驗(yàn)證等。制造過(guò)程中所用的模具則來(lái)自GeorgKaufmannFormenbauAG。

　　“此款支架原本也可采用簡(jiǎn)易的注塑成型工藝制成。不過(guò)，考慮到部件的表面積較大，采用此種工藝時(shí)必須加厚部件壁板，從而確保足夠低的注塑壓力。雖然由此制成的部件重量也遠(yuǎn)輕于鋁合金結(jié)構(gòu)，但依然存在進(jìn)一步減重的空間?！盚aspel解釋道。

　　為了制造出更輕的部件，開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)決定選用混合成型工藝。通過(guò)一次性加工流程將Tepexdynalite原料加熱、塑化并定型，然后與朗盛的杜力頓(Durethan)BKV30H2.0玻璃纖維強(qiáng)化聚酰胺6材料一同壓模成型?！拔覀兊墓に嚹軌蚩朔叽鐔?wèn)題，妥善安全地處理這種柔軟高熱的坯料，將其精準(zhǔn)地嵌入模具之中，從而幫助提升制造工藝的穩(wěn)定性?！崩适⒌慕Y(jié)構(gòu)部件專(zhuān)家GregorEfes表示。

　　混合成型工藝有助于發(fā)揮注塑成型的優(yōu)勢(shì)。在部件成型過(guò)程中即可制出螺絲座、夾頭、加強(qiáng)筋與導(dǎo)向件。“在安裝控制器的過(guò)程中，夾頭能夠取代螺絲，組裝起來(lái)十分方便。比鋁合金方案更合算！”Efes說(shuō)。

　　碳纖維復(fù)合材料副車(chē)架減重34%

　　為了減輕車(chē)輛重量，減少排放，提高燃油效率，麥格納國(guó)際有限公司(Magna)與福特汽車(chē)公司(Ford)聯(lián)合開(kāi)發(fā)了碳纖維復(fù)合材料副車(chē)架樣件，與沖壓鋼制造的相同部件相比，其可以減輕重量34%。

　　通過(guò)由兩個(gè)模塑件和四個(gè)金屬件替代45個(gè)鋼制部件，副車(chē)架樣件的部件數(shù)量大幅減少了87%。模塑件通過(guò)粘合劑粘合和結(jié)構(gòu)鉚釘連接。副車(chē)架是車(chē)輛結(jié)構(gòu)的一部分，一般提供安裝發(fā)動(dòng)機(jī)和車(chē)輪的位置，同時(shí)也提高剛度，減少碰撞。

　　聚烯烴材料助力汽車(chē)尾門(mén)板減重40%

　　在尾門(mén)板部件、前端模塊、車(chē)門(mén)模塊、座椅結(jié)構(gòu)和儀表板等結(jié)構(gòu)件中用輕量化材料替代金屬已成為汽車(chē)行業(yè)的重要趨勢(shì)。

　　中國(guó)汽車(chē)制造商奇瑞近日推出的最新eQ1電動(dòng)汽車(chē)，因其尾門(mén)板內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用來(lái)自沙特基礎(chǔ)工業(yè)公司(SABIC)的聚烯烴材料，實(shí)現(xiàn)重量減輕40%！

　　SABIC的這款STAMAXTM樹(shù)脂長(zhǎng)玻纖填充聚丙烯(LGFPP)。與鋼材相比，這種低密度材料可以在減輕內(nèi)部尾門(mén)板重量的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)所需的剛度。

　　SABIC的這款STAMAXTM樹(shù)脂為長(zhǎng)玻纖填充聚丙烯(LGFPP)。與鋼材相比，這種低密度材料既可減輕尾門(mén)板重量，又能保證所需的剛度。

　　除了提供材料外，SABIC還通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助工程分析為奇瑞的開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)提供支持，助其對(duì)部件的性能進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)和優(yōu)化。

　　STAMAX樹(shù)脂為eQ1車(chē)型的尾門(mén)板帶來(lái)了一系列優(yōu)勢(shì)。這款尾門(mén)板十分易于組裝及與其他部件集成，而其模塊化設(shè)計(jì)能進(jìn)一步改善車(chē)輛的組裝和尺寸穩(wěn)定性。該解決方案最大程度地降低了翹曲問(wèn)題，展現(xiàn)出優(yōu)異的機(jī)械性能和耐腐蝕性。此外，尾門(mén)板部件可吸收低速撞擊中的大部分沖擊力，從而減少維修成本，為車(chē)主節(jié)省車(chē)輛養(yǎng)護(hù)成本。

　　“輕量型的尾門(mén)板是我們近期的開(kāi)發(fā)重點(diǎn)之一，也是SABIC的技術(shù)優(yōu)勢(shì)所在?！盨ABIC汽車(chē)業(yè)務(wù)全球負(fù)責(zé)人表示。SABIC擁有從內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外部面板到車(chē)窗在內(nèi)的全套尾門(mén)部件解決方案。他透露，公司正在參與多個(gè)全塑料尾門(mén)項(xiàng)目。

　　SABIC位于上海的工廠(chǎng)可為亞太地區(qū)客戶(hù)生產(chǎn)STAMAX樹(shù)脂。公司還有另外兩家工廠(chǎng)專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)STAMAX樹(shù)脂，一家位于歐洲(比利時(shí)Genk市)，另一家位于北美(美國(guó)密西西比州圣路易斯市)。