汽車輕量化――車用塑料的推翻之旅
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現(xiàn)如今,新上市汽車,“輕量化”變成肯定的聚焦點(diǎn)!產(chǎn)品簡(jiǎn)介中總免不了“選用了輕量化的車體技術(shù)性”、“整體車身減重10%”這類的敘述。要達(dá)致輕量化,除開結(jié)構(gòu)合理與工藝技術(shù)以外,大多數(shù)緊緊圍繞在原材料選擇以上。
一般塑料的比重在0.9-1.6,玻璃纖維提高高分子材料的比重在2.0之內(nèi),而A3鋼為7.6,紫銅為8.4,鋁為2.7。因而,盡管在抗壓強(qiáng)度上比不上碳纖維材料、金屬?gòu)?fù)合材料,可是從比重上而言,塑料的輕量化實(shí)際效果最好是,可以說汽車輕量化的優(yōu)選原材料。應(yīng)用塑料能夠緩解零部件約40%的凈重,汽車的驅(qū)動(dòng)力、舒適度及安全系數(shù)卻得到提高。將來其自主創(chuàng)新運(yùn)用有可能顛復(fù)傳統(tǒng)式汽車。
三條門路讓車輛減重
新修訂的《乘用車燃料消耗量限值》我國(guó)強(qiáng)制規(guī)范,將于2016年1月1日起實(shí)行,每一年將設(shè)定耗油量合格值,直到到2020新能源客車平均油耗降到5.0升/100公里。愈趨嚴(yán)苛的耗油量政策法規(guī),促進(jìn)全部汽車制造企業(yè)竭盡全力地開發(fā)設(shè)計(jì)汽車輕量化技術(shù)性。
汽車輕量化并并不是單純性的減重,必須另外兼具產(chǎn)品功能、成本費(fèi)及品質(zhì)等因素。就“以塑代鋼”來講,關(guān)鍵有三個(gè)方式:提升原材料品質(zhì);模塊化設(shè)計(jì)與一體化;構(gòu)造可靠性設(shè)計(jì)。
原材料性能卓越最重要
海外汽車知名品牌如今早已規(guī)模性應(yīng)用性能卓越工程項(xiàng)目塑料和塑料高分子材料。將來汽車的汽車車門、頂棚、坐椅構(gòu)件、輪圈及其汽車附近零部件,乃至車體都是有很有可能改成工程項(xiàng)目塑料。選用化學(xué)纖維提高復(fù)合型塑料原材料制做的車體與鋼質(zhì)車體對(duì)比,可降重35%;假如選用碳纖維提高高分子材料,則可降重60%之上。
蜂窩狀隔層構(gòu)造已廣泛運(yùn)用于汽車車內(nèi)飾,包含汽車后備箱木地板、頂棚里襯和后窗臺(tái)石。新款奔馳smart fortwo在蜂窩狀隔層構(gòu)造蓬頂中應(yīng)用了德國(guó)巴斯夫 Elastoflex E發(fā)泡聚氨酯塑料,其蓬頂控制模塊由蜂窩狀隔層和玻纖墊片構(gòu)成,比一般蓬頂緩解30%上下,但仍然維持不錯(cuò)的抗壓強(qiáng)度和抗彎剛度。
而朗盛分公司Bond-Laminates發(fā)布的一種根據(jù)聚丙稀的持續(xù)化學(xué)纖維提高高分子材料Tepex dynalite,在輕量化汽車生產(chǎn)制造中也有著重特大機(jī)會(huì),尤其是在有高韌性要求的大中型部件中,例如:汽車后備箱底版、電瓶車增程器機(jī)殼和坐椅部件等。
模塊化設(shè)計(jì)生產(chǎn)制造已是發(fā)展趨勢(shì)
在模塊化設(shè)計(jì)、一體化層面,塑料有比較突出的優(yōu)點(diǎn)。現(xiàn)階段許多構(gòu)件及系統(tǒng)軟件,如邊門系統(tǒng)軟件、中控臺(tái)系統(tǒng)軟件、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)軟件等早已完成模塊化設(shè)計(jì)生產(chǎn)制造。全塑架構(gòu)、部分金屬材料鑲件提高的一體化控制模塊前端開發(fā)構(gòu)造可以完成30%的減重實(shí)際效果,并可大大減少零件的總數(shù),提高安裝高效率。據(jù)了解,寶馬五系、新款奔馳、通用性、雷洛、標(biāo)示等諸多歐美國(guó)家公司早已完善運(yùn)用前端開發(fā)控制模塊、門控制模塊技術(shù)性。
構(gòu)造可靠性設(shè)計(jì)不能忽視
構(gòu)造可靠性設(shè)計(jì)也是輕量化的有效途徑,在考慮加工工藝規(guī)定的前提條件下開展構(gòu)造樣子和規(guī)格設(shè)計(jì)方案。比如保險(xiǎn)桿的厚壁化開發(fā)設(shè)計(jì),基本的設(shè)計(jì)方案為3.0MM壁厚,選用一般的PP輕鈣粉原材料,散件凈重4-5kg。據(jù)好意頭汽車研究所高級(jí)工程師熊飛詳細(xì)介紹,好意頭選用2.5毫米壁厚設(shè)計(jì)方案,高剛度PP原材料,散件減重10%-15%。另外,他強(qiáng)調(diào),要完成輕量化不可以限于原材料,僅有汽車廠的原材料單位參加到整體車身設(shè)計(jì)方案中,才可以合理地促進(jìn)新型材料、新技術(shù)新工藝的運(yùn)用。換句話說,特性與設(shè)計(jì)方案是汽車的壓根,原材料要為緊緊圍繞這兩個(gè)方面來開發(fā)設(shè)計(jì),在這個(gè)基礎(chǔ)上完成輕量化,從而得到更強(qiáng)的汽柴油高效率及其整體車身的特性特性。
自主創(chuàng)新加工工藝來保駕護(hù)航
長(zhǎng)玻璃纖維提高高分子材料、碳纖維材料提高高分子材料,及其改性材料的密度低、微聚氨酯發(fā)泡、厚壁化塑料原材料等是現(xiàn)階段車配原材料科學(xué)研究的網(wǎng)絡(luò)熱點(diǎn)。這種原材料的開發(fā)設(shè)計(jì)和運(yùn)用離不了自主創(chuàng)新加工工藝的適用。
長(zhǎng)化學(xué)纖維注塑加工,便是輕量化零部件的一種自主創(chuàng)新加工工藝。Arbug(阿博格)開發(fā)設(shè)計(jì)的長(zhǎng)化學(xué)纖維立即注塑加工,根據(jù)交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的給料設(shè)備將化學(xué)纖維立即送進(jìn)熔融的塑料,可以將持續(xù)的化學(xué)纖維切割成15-50毫米的長(zhǎng)短,二級(jí)擠出機(jī)螺桿保證熔融塑料顆粒的另外送進(jìn)化學(xué)纖維,確保勻稱地混和,真實(shí)做到提升抗壓強(qiáng)度的目地。以汽車氣襄機(jī)殼的長(zhǎng)化學(xué)纖維立即注塑加工為例子,應(yīng)用16mm玻璃纖維立即注塑加工,50%的玻璃纖維長(zhǎng)短都能夠超過2毫米,大大的好于長(zhǎng)化學(xué)纖維粉料的注塑加工。
英菲德模具加工(我國(guó))有限責(zé)任公司在CHINAPLAS 2015展覽會(huì)上以前展覽其全新升級(jí)FLEXflow伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器閥進(jìn)膠口系統(tǒng)軟件,特別是在適用汽車類大中型塑料件、高品質(zhì)電子光學(xué)件、性能卓越施工材料、窄加工工藝對(duì)話框的注塑加工運(yùn)用。在節(jié)約成本層面,可減少鎖合模力約20%,緩解塑料件凈重達(dá)到5%。
MuCell微聚氨酯發(fā)泡注塑工藝技術(shù)性在汽車生產(chǎn)制造中的應(yīng)用逐步普及化。有新聞媒體,路虎攬勝方案到2017年在全部車系上面選用MuCell技術(shù)性。微孔板聚氨酯發(fā)泡就是指以熱固性原材料為基材,根據(jù)獨(dú)特的制作工藝,使產(chǎn)品內(nèi)層滿布規(guī)格從十到幾十微米的封閉式微孔板。MuCell加工工藝在緩解凈重層面特別是在具備優(yōu)點(diǎn),可以在基礎(chǔ)確保制品構(gòu)造抗壓強(qiáng)度的前提條件下,凈重降低達(dá)到10%;循環(huán)系統(tǒng)周期時(shí)間降低50%,平均可變成本減少16%-20%。早在2000年,在與MIT協(xié)作的基本上,Trexel企業(yè)最先運(yùn)用這類技術(shù)性完成了商業(yè)化的運(yùn)用。包含Arbug、Demag、Engel、Husky、Dupont等以內(nèi)的很多全球著名機(jī)器設(shè)備和原材料生產(chǎn)商都選購(gòu)了這類技術(shù)性的專利權(quán)所有權(quán)。為做到輕量化總體目標(biāo),將來MuCell仍將是業(yè)內(nèi)爭(zhēng)相運(yùn)用的技術(shù)性。
聚集全球頂尖塑料技術(shù)性的CHINAPLAS 2016國(guó)際性橡塑展,將于2016年4月25-28日在上海新國(guó)際博覽會(huì)(上海浦東)盛大舉行,展廳總面積逾 24萬平方,匯集世界各國(guó)超出3,200好幾家參展商及好幾個(gè)我國(guó)展團(tuán)。現(xiàn)階段,已訂購(gòu)展臺(tái)的著名展商包含德國(guó)巴斯夫、Birla Carbon、塞拉尼斯、埃克森美孚、科萊恩、三井化學(xué)、帝斯曼、LG有機(jī)化學(xué)、贏創(chuàng)、苯領(lǐng)、寶理、SK綜合性有機(jī)化學(xué)、蘇威、帝人、巨石集團(tuán)、住友、東麗、德馬格、恩格爾、方力、哈希斯、哈斯高、英菲德、馬斯特模貝、寧波市雙馬、諾信、圣萬提、伊之密、柳道、云天化、朗力這些。
展覽會(huì)預(yù)估將有超出來源于150個(gè)我國(guó)/地域逾140,000名技術(shù)專業(yè)觀眾們親臨展覽會(huì)商談業(yè)務(wù)流程與購(gòu)置。歷年吸引住了很多國(guó)際性著名的整體車身及汽車配件公司參加盛典,之中包含比亞迪汽車、東風(fēng)日產(chǎn)、一汽大眾、福士、北汽汽車、通用性汽車、三菱汽車、上海市汽車、四維爾丸井、鄭州宇通、延峰汽車、納威司達(dá)、海德世鋼纜、平成汽車零部件、晝田汽車構(gòu)件這些。將要邁入“三十歲”金子年紀(jì)的這一展覽會(huì),終將展現(xiàn)出生機(jī)盎然的麗景,迎來更為光輝的將來。
來源于:雅式展覽服務(wù)有限責(zé)任公司

