據(jù)外媒報(bào)道,德國(guó)漢高(Henkel)攜手RLE International工程咨詢(xún)公司,全面檢測(cè)和驗(yàn)證高性能結(jié)構(gòu)泡沫塑料,在汽車(chē)車(chē)身和封閉部件輕量化方面的應(yīng)用潛力。研究表明,與傳統(tǒng)純金屬結(jié)構(gòu)相比,采用含結(jié)構(gòu)泡沫和增強(qiáng)材料的纖維增強(qiáng)聚合物組件,每輛汽車(chē)可減重40多公斤。
車(chē)身部件,尤其是封閉件,一直是汽車(chē)工程輕量化應(yīng)用的重心,因?yàn)樗鼈兪瞧?chē)上最大的部件之一。即使鋼厚度只減少0.1毫米,也能使車(chē)體總重降低數(shù)公斤之多,明顯降低燃料或電力消耗,以及碳排放。然而,對(duì)大多數(shù)現(xiàn)代汽車(chē)來(lái)說(shuō),想要進(jìn)一步降低鋼材厚度,需要面臨很大的挑戰(zhàn)。因?yàn)檫@可能導(dǎo)致機(jī)械強(qiáng)度不足,影響碰撞保護(hù)性能。
漢高汽車(chē)與運(yùn)輸部門(mén)主管David Caro表示:“在研究過(guò)程中,我們采用全新的方法,通過(guò)混合纖維和結(jié)構(gòu)泡沫增強(qiáng)聚合物解決方案,取代傳統(tǒng)全金屬設(shè)計(jì),探討克服這些障礙的可能性。研究結(jié)果證實(shí),通過(guò)選擇性泡沫和增強(qiáng)材料,優(yōu)化纖維增強(qiáng)塑料框架或載體的剛度,我們可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)減重。同時(shí),不影響典型碰撞場(chǎng)景安全性,并提升成本競(jìng)爭(zhēng)力?!?
這種混合部件,采用高纖維增強(qiáng)聚合物(FRP)和選擇性增強(qiáng)材料(源于漢高Teroson EP結(jié)構(gòu)泡沫)制成實(shí)體框架或載體。泡沫在被注入預(yù)定部分的載體中,在電泳涂裝烘箱中膨脹,并在混合組件和白車(chē)身的相鄰部件之間創(chuàng)建剛性連接。根據(jù)具體的泡沫等級(jí),這種非固化材料,可在15分鐘或更短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行固化,抵抗正常的汽車(chē)清洗和磷化解決方案,以及電浸涂層。
該綜合項(xiàng)目主要涉及SUV的主要車(chē)身部位和封閉部件,包括保險(xiǎn)杠、擋泥板、門(mén)和門(mén)柱,以及門(mén)檻、側(cè)板和尾門(mén)。RLE International新業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目經(jīng)理Tobias Wigand表示:“我們進(jìn)行大量的有限元工程,以及符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的碰撞模擬試驗(yàn),經(jīng)過(guò)若干連續(xù)性?xún)?yōu)化周期,才推出最終的設(shè)計(jì)。對(duì)于側(cè)門(mén)等部件來(lái)說(shuō),比起起初的全鋁設(shè)計(jì),我們的混合結(jié)構(gòu)塑料和泡沫解決方案,甚至能夠超過(guò)預(yù)期表現(xiàn)?!?
在研究過(guò)程中,所進(jìn)行的碰撞模擬測(cè)試嚴(yán)格遵循國(guó)際汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)。總體而言,這種源自漢高Teroson EP結(jié)構(gòu)泡沫的混合設(shè)計(jì),通過(guò)了所有測(cè)試,符合變形和碰撞要求。比起傳統(tǒng)全金屬部件,可大幅減輕重量。漢高和RLE International在混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)基礎(chǔ)上,提供全包式聯(lián)合服務(wù),從提出概念、推出產(chǎn)品,再到系列生產(chǎn),確保開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)和材料加工過(guò)程的安全性和可持續(xù)性??梢愿鶕?jù)客戶(hù)要求,進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。