作為汽車行業(yè)知名的一級供應(yīng)商,美國Cooper Standard公司在全球擁有120個(gè)工廠,員工超過30000人,是全球最大的汽車密封系統(tǒng)供應(yīng)商。
除密封系統(tǒng)外,該公司還生產(chǎn)燃油和制動系統(tǒng)、流體輸送系統(tǒng)和抗振動系統(tǒng)。在抗振動系統(tǒng)產(chǎn)品類別方面,Cooper Standard正在經(jīng)歷從使用成熟的傳統(tǒng)金屬向使用復(fù)合材料的一個(gè)重大的材料轉(zhuǎn)變過程。
Cooper Standard 公司的抗振動系統(tǒng)涉及通常由鑄鋁、沖壓鋼和橡膠成型的抗振動車身、支柱和發(fā)動機(jī)懸架?!斑@些大而堅(jiān)固的傳統(tǒng)部件,其制造歷史已有半個(gè)多世紀(jì)?!痹摴靖笨偛眉婵拐駝酉到y(tǒng)業(yè)務(wù)全球總經(jīng)理Joe Emmi表示,“我們公司的使命是創(chuàng)新并提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。感謝材料科學(xué)和設(shè)計(jì)的進(jìn)步,使我們已開發(fā)的復(fù)合材料部件現(xiàn)在能夠通過我們所有的測試?!?/span>
Joe Emmi例舉了促使該公司轉(zhuǎn)向采用纖維增強(qiáng)塑料的3個(gè)因素:
1. 消費(fèi)者對舒適性的要求越來越高,這意味著無論是轎車還是卡車,都要求振動更低。
2. 為實(shí)現(xiàn)更佳的燃油經(jīng)濟(jì)性并確保車輛能容納更多的設(shè)施,OEMs對減重的要求非常迫切。
3. 如果能夠滿足性能標(biāo)準(zhǔn)要求,新的結(jié)構(gòu)復(fù)合材料部件的設(shè)計(jì)正日益贏得OEM 客戶的認(rèn)可。
Joe Emmi解釋說,符合標(biāo)準(zhǔn)對于這些結(jié)構(gòu)部件而言至關(guān)重要,比如,能夠?qū)⒊擞密嚨能嚿砀街诮Y(jié)構(gòu)框架上的車身懸架就有兩種類型:一種是由傳統(tǒng)的鋼和橡膠制成的懸架,另一種是液壓阻尼懸架。液壓懸架是在兩個(gè)內(nèi)腔之間通過傳導(dǎo)流體來形成阻尼,并提高汽車的行駛響應(yīng)性。這些懸架通常采用沖壓鋼或鑄鋁制成的外殼,但現(xiàn)在已被復(fù)合材料所取代?!拔覀儗⒃仍阡撏鈿?nèi)部裝橡膠套的液壓懸架改成了采用玻璃纖維增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料來制造?!彼赋觯孙@著減重外,這種復(fù)合材料的外殼還滿足了客戶的性能要求?!斑@些是必須確保車身牢固固定在框架上的關(guān)鍵部件?!彼a(bǔ)充道,“我們的客戶對復(fù)合材料的設(shè)計(jì)有些擔(dān)心,這是可以理解的,但我們已經(jīng)證明了它的可靠性。”
在Cooper Standards公司的DynaFib Innovation Program項(xiàng)目支持下,另一個(gè)采用復(fù)合材料的開發(fā)案例是與一所大學(xué)及一家面向歐洲OEM的復(fù)合材料供應(yīng)商一起合作完成的。Joe Emmi表示:“這一戰(zhàn)略努力旨在推動工藝以及材料和部件設(shè)計(jì)的進(jìn)步?!盌ynaFib Innovation Program項(xiàng)目尋求在顯著減重的同時(shí),通過提供增大的抗拉強(qiáng)度來擴(kuò)大塑料支架的適用性。
該團(tuán)隊(duì)與法國 Coriolis Composites公司合作,共同開發(fā)一種自動化的生產(chǎn)工藝,以在兩個(gè)扭矩隔離的懸架上環(huán)繞一種連續(xù)的玻璃/熱塑性纖維,這種連續(xù)纖維的設(shè)計(jì)能夠處理好發(fā)動機(jī)扭矩的峰值載荷,然后再用聚酰胺對環(huán)和懸架進(jìn)行包覆。Joe Emmi解釋說,這種復(fù)合材料的扭力梁式懸架,是為發(fā)動機(jī)懸架系統(tǒng)而設(shè)計(jì),比傳統(tǒng)的鋁部件減輕了50%的重量,并比金屬解決方案提供了更好的抗拉強(qiáng)度?!拔覀冋?jì)劃將此應(yīng)用到2019年的一款車型上。在我們的抗振動系統(tǒng)業(yè)務(wù)中,我們正在用復(fù)合材料取代金屬來制造要求高抗拉強(qiáng)度的部件,比如支架、扭力臂和梁式懸架?!?/span>