減輕汽車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，基于塑料的各種復合材料，因其輕質(zhì)、高強度、高韌性，耐化學性等出色的物理、化學性能，成為各種輕量化結(jié)構(gòu)的優(yōu)選之材！

　　聚氨酯復合新型板簧減重4.5kg

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

　　Henkel公司汽車復合材料全球項目經(jīng)理FrankKerstan說：“繼幾個月前成功應用于高級跨界SUVXC90后，現(xiàn)在沃爾沃公司在其新型S90豪華轎車和V90旅行車型號中也在使用該產(chǎn)品。到2017年年底，總量可能將達到接近每年20萬個?！?

　　在所有三個車型中，相比汽車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NVH問題(N為Noise，即噪音；V為Vibration，即振動；H為Harshness，即平順性)。

　　此外，由于螺旋彈簧會伸入行李箱區(qū)域，去除螺旋彈簧后，采用橫向板簧可擴大放置行李的空間。沃爾沃公司采用了稱為“可擴展平臺架構(gòu)”(SPA)的原理，從而在一個車輛上成功實現(xiàn)的新概念可以方便地應用于其他型號中。

　　Henkel公司在樹脂傳遞模塑(RTM)方面的經(jīng)驗和工藝技術(shù)，有利于縮短復合材料部件大批量生產(chǎn)所需的成型周期時間。LoctiteMax2粘度低，可以快速填充模具，浸漬纖維坯料，不會影響坯料的定位。其固化速度快，遠快于環(huán)氧樹脂，進一步提高了生產(chǎn)速度。Kerstan說：“與BentelerSGL公司一起合作，Henkel公司對這種創(chuàng)新復合材料，在三個沃爾沃車型中的應用感到非常自豪。”這一合作開始于Henkel去年在德國海德爾堡開設(shè)的復合材料試驗室。

　　Kerstan補充說：“在這里汽車客戶可以與Henkel公司專家合作開發(fā)、測試復合材料部件，還可以優(yōu)化生產(chǎn)工藝條件。他們可以在Henkel自己的HP-RTM設(shè)備上進行試驗，該設(shè)備有用于聚氨酯和環(huán)氧樹脂的樹脂注塑單元，并配置有380噸成型機。”

　　薄壁設(shè)計大面積結(jié)構(gòu)部件減重50%

　　近期，朗盛推出采用薄壁設(shè)計的大面積結(jié)構(gòu)部件，通過連續(xù)纖維強化、半成型熱塑性復合材料，設(shè)計出表面積較大、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)部件已應用于為梅賽德斯-賓士S系敞篷轎車中厚度僅為一毫米的新款模塊支架，而且能夠搭載多個控制器。

　　此種支架選用來自德國布里隆的朗盛子公司Bond-LaminatesGmbH所生產(chǎn)的連續(xù)纖維強化半成型聚酰胺6復合材料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化了裝配流程，帶來附加的成本效益。”朗盛大客戶經(jīng)理JulianHaspel解釋道。

　　此款模塊支架尺寸為0.5x0.5米，安裝于汽車后備箱底部，由梅賽德斯-奔馳汽車開發(fā)團隊協(xié)同多個合作伙伴聯(lián)合開發(fā)而成。朗盛設(shè)計出此款部件的機械結(jié)構(gòu)概念并針對多種負載情境進行了計算。此款支架的制造商PöppelmannKunststofftechnikGmbH&Co.KG則負責部件的詳細設(shè)計，如功能集成、全自動一站式混合成型工藝的開發(fā)，以及部件驗證等。制造過程中所用的模具則來自GeorgKaufmannFormenbauAG。

　　“此款支架原本也可采用簡易的注塑成型工藝制成。不過，考慮到部件的表面積較大，采用此種工藝時必須加厚部件壁板，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輕于鋁合金結(jié)構(gòu)，但依然存在進一步減重的空間?！盚aspel解釋道。

　　為了制造出更輕的部件，開發(fā)團隊決定選用混合成型工藝。通過一次性加工流程將Tepexdynalite原料加熱、塑化并定型，然后與朗盛的杜力頓(Durethan)BKV30H2.0玻璃纖維強化聚酰胺6材料一同壓模成型?！拔覀兊墓に嚹軌蚩朔叽鐔栴}，妥善安全地處理這種柔軟高熱的坯料，將其精準地嵌入模具之中，從而幫助提升制造工藝的穩(wěn)定性?！崩适⒌慕Y(jié)構(gòu)部件專家GregorEfes表示。

　　混合成型工藝有助于發(fā)揮注塑成型的優(yōu)勢。在部件成型過程中即可制出螺絲座、夾頭、加強筋與導向件。“在安裝控制器的過程中，夾頭能夠取代螺絲，組裝起來十分方便。比鋁合金方案更合算！”Efes說。

　　碳纖維復合材料副車架減重34%

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

　　通過由兩個模塑件和四個金屬件替代45個鋼制部件，副車架樣件的部件數(shù)量大幅減少了87%。模塑件通過粘合劑粘合和結(jié)構(gòu)鉚釘連接。副車架是車輛結(jié)構(gòu)的一部分，一般提供安裝發(fā)動機和車輪的位置，同時也提高剛度，減少碰撞。

　　聚烯烴材料助力汽車尾門板減重40%

　　在尾門板部件、前端模塊、車門模塊、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行業(yè)的重要趨勢。

　　中國汽車制造商奇瑞近日推出的最新eQ1電動汽車，因其尾門板內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用來自沙特基礎(chǔ)工業(yè)公司(SABIC)的聚烯烴材料，實現(xiàn)重量減輕40%！

　　SABIC的這款STAMAXTM樹脂長玻纖填充聚丙烯(LGFPP)。與鋼材相比，這種低密度材料可以在減輕內(nèi)部尾門板重量的同時，實現(xiàn)汽車所需的剛度。

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

　　除了提供材料外，SABIC還通過計算機輔助工程分析為奇瑞的開發(fā)團隊提供支持，助其對部件的性能進行準確預測和優(yōu)化。

　　STAMAX樹脂為eQ1車型的尾門板帶來了一系列優(yōu)勢。這款尾門板十分易于組裝及與其他部件集成，而其模塊化設(shè)計能進一步改善車輛的組裝和尺寸穩(wěn)定性。該解決方案最大程度地降低了翹曲問題，展現(xiàn)出優(yōu)異的機械性能和耐腐蝕性。此外，尾門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，為車主節(jié)省車輛養(yǎng)護成本。

　　“輕量型的尾門板是我們近期的開發(fā)重點之一，也是SABIC的技術(shù)優(yōu)勢所在。”SABIC汽車業(yè)務全球負責人表示。SABIC擁有從內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外部面板到車窗在內(nèi)的全套尾門部件解決方案。他透露，公司正在參與多個全塑料尾門項目。

　　SABIC位于上海的工廠可為亞太地區(qū)客戶生產(chǎn)STAMAX樹脂。公司還有另外兩家工廠專門生產(chǎn)STAMAX樹脂，一家位于歐洲(比利時Genk市)，另一家位于北美(美國密西西比州圣路易斯市)。