福特輕量化設計擔任人:復合資料即將在汽車上獲得突破!
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為了更好地提升車子汽柴油高效率和車子特性,生產制造出汽車輕量化車系,汽車領域一直在探尋新型材料的開發設計與運用。日前,compositesmanufacturingmagazine.com就復合材料完成汽車輕量化訪談了福特項目負責人。
?序言:近幾十年來,復合材料領域一直在找尋怎樣在流行汽車銷售市場中得到發展趨勢驅動力的方式。英國環境保護局公布2025年,汽車制造商要做到的汽柴油合理性規范--54.5英里每加侖,這促使愈來愈多的汽車制造商各部尋找各種各樣能夠使車子更加輕的原材料。
近些年復合材料的科學研究獲得了很大的進度,且早已取得成功運用于寶馬i3、大眾XL1系列產品及其廣州本田2017全新的Ridgeline。
此外福特汽車的生產商也一直著眼于促進復合材料的發展趨勢。上年,該企業變成了第一個生產制造汽車用碳纖維輪轂的生產商,并且它的超級跑車--福特GT系列產品也很多應用了碳纖維材料。近期復合材料加工制造業與福特汽車輕量化設計方案的技術性的責任人David Wagner接納了外國媒體訪談,談一談復合材料在汽車行業的當今情況。
問:請敘述一下你做為福特汽車輕量化設計方案技術性的管理者關鍵承擔的工作中。
答:我所屬的單位是Research & Advanced Engineering,精英團隊關鍵工作中是超前的方案設計方案。我關鍵承擔汽車車體和汽車底盤的汽車輕量化設計方案及其一些未來應用的一部分。
問:你怎樣看待復合材料在汽車領域的現況?
答:它將要得到提升。寶馬五系和別的好多個企業項目前期的取得成功吸引住了大量的人關心。碳纖維材料是福特GT超級跑車的基本前提。很多年來汽車領域一直在著眼于將碳纖維材料運用于小容積型特點汽車,并追求完美很有可能在大容積經典系列產品汽車的生產制造上取得進步。自然,寶馬五系在5系列所做的工作中是大家現階段關心的聚焦點。在科學研究和開發設計全過程中,這也是大家尤其很感興趣的層面。
問:你剛提及了福特GT。別的一部分的運用使我們想起了福特福特野馬GT350R應用的碳纖維輪轂,這使福特撰寫了“與鋁合金型材對比,應用碳纖維材料是整體車身凈重降低了60磅”的章節。那麼,你對碳纖維輪轂在全部汽車領域的潛力擁有什么的態度呢?
答:碳纖維輪轂的制取方式特別適合于GT350R。大容積型輪圈的制取方式還不清楚。無法完成很多生產制造的緣故關鍵取決于成本費和時間的難題。可是車轱轆對碳纖維材料而言是一個非常好的機會。它不但能立即減少車體凈重,還具備減少轉動品質和慣性力矩這一附加的益處。這對安全駕駛的平穩性,控制和轉為都有所改進,另外還能改進加快情況。因為它并不一定盡量多的動能加快轉動車輪子,這也是緩解旋轉構件品質產生的附加的益處。相對性于非挪動構件,這也是將碳纖維材料運用于挪動構件的緣故之一。
問:那么你怎樣看待將要運用于福特的復合材料呢?
答:福特與DowAksa(碳纖維材料生產制造產品研發集團公司)已經合作開發降低成本碳纖維材料。大家已經找尋可運用DowAksa碳纖維材料的一些零件。大家已經盡較大 的勤奮減少汽車的總體凈重。
問:復合材料領域必須擺脫什么阻礙才可以使汽車制造商,如福特,提升GFRP和CFRP的應用呢?
答:在碳纖維材料應用前,有一些成本費阻礙,尤其是碳纖維材料原材料的成本費。針對找尋不一樣基材的復合材料領域來講,如今的有機化學系統軟件十分細致,最先是保證化學纖維上環氧樹脂基材的規格,及其與環氧樹脂基材的頁面融合狀況。還有便是生產制造時間造成的高成本費。很多航空公司構件都得在超高壓下數鐘頭開展高壓滅菌。針對大容積的汽車構件,碳纖維材料和夾層玻璃的復合材料通常承受不住這一循環系統時間--每鐘頭一個構件,而相對性于鋼或鋁的沖壓模具每6-10秒大家就能獲得一個構件。對復合材料來講,這還并不是其干固時間。
因而現階段已經不斷開展一些有機化學層面的工作中,而且全部的環氧樹脂企業和復合材料領域在降低構件的循環系統時間和干固時間方早已獲得了極大的發展。它是下一個大阻礙,大家也會對這一方面開展很多的工作中,大家也期待將來能有所改進。我懷疑減少鋼壓印機的速率,是不是能完成大容積的生產制造。
問:有沒有什么別的挑戰就是你期待復合材料領域能幫你處理的呢?
答:復合材料在高溫,超低溫狀況下有機化學可靠性的深入分析,也有便是復合材料的抗沖擊性。復合材料的表層務必在不一樣的環境要素與在將曝露于不一樣的液體中抗沖擊。顯而易見,假如你一直在房間內,如復合材料坐椅架構,你很有可能不容易見到在坐椅架構內亂倒剎車油汽車防凍液。針對發動機蓋的一切一部分,復合材料務必是能承擔全部大家將預見到的不一樣的汽車液體的狀況,尤其是對一切外界或汽車底盤一部分。有很多奇妙的化學變化遠遠地超過了我的想像。在有汽車機油泄漏的狀況下,大家不允許出現復合材料的溶解。
問:您怎樣看待應用復合材料將對汽車領域未來五年的更改?
答:大家會見到大量的復合材料和大量的構造復合材料。現在在車子中應用各種各樣高聚物和塑膠系統軟件,也有添充的和未添充的汽車內飾件及外裝飾件。這種非構造的或半結構特征的物品,有的自身就能支撐點起來,但他們不提升使用性能或彎曲剛度。因而,這種原材料的應用都和高分子材料復合材料的應用都是會提高。此外成本費和汽車必須考慮到的難題也很重要,這將決策汽車應用復合材料生產制造汽車構件的是多少。
問:除開應用復合材料,福特怎樣完成汽車輕量化的總體目標?
答:大家有全鋁F-150,有著高強度鋼板架構和鋁質車體。這也是大家考慮客戶滿意度及其汽柴油合理性的規定選用的解決方法。
全文連接:Q&A with Ford's David Wagner on composites in the automotive industry.
來源于:材料牛

