车用塑料 不止是轻

塑料及相关复合材料作为轻量化材料,在汽车上的应用炙手可热,供应商竞争也愈发激烈,他们已不满足于轻量化的诉求,而是更多功能化,甚至个性化诉求。The automotive industry is looking at plastics or composites for weight reduction. Fierce competition in the market means that suppliers can no longer settle on lightweight purpose, but

受益中国汽车市场产销稳步增长,稳居全球第一汽车大国的强大市场容量,以及对轻量化环保要求的提升,通用塑料、工程塑料、玻纤或碳纤复合材料等轻量化材料在汽车上的应用炙手可热。中国汽车市场也成为全球化工原料巨头逐鹿的最重要的应用市场之一。

PA46:链条张紧器导轨面板

荷兰皇家帝斯曼集团日前推出了一款应用于汽车链条张紧器导轨面板的解决方案——Stanyl聚酰胺46(PA46)。与Stanyl聚酰胺66(PA66)相比,它可减少正时系统的摩擦力,每公里减少2克的二氧化碳排放,降低1%的耗油率,并展现出卓越的耐磨性能。

在运用正时链传动系统的轿车中,链条用于控制进气门、排气门与活塞的驱动保持同步,链条导轨则负责提供适当的链条张力。与目前广泛应用的PA66相比,Stanyl PA46制造的导轨面板,摩擦系数降低25%,有效降低二氧化碳排放量。同时,Stanyl PA46 能更好满足大排量汽车及柴油机汽车等对发动机工况严苛的要求。在耐磨性方面,Stanyl PA46也堪称同类产品中的佼佼者,耐磨性比PA66高出4-7倍。可在高负荷链系统或高曲率系统中发挥重要作用。

福特汽车测试表明,在90度油温、各段发动机转速下,PA46相对于PA66损耗扭矩下降0.45N.M,相当于每公里减少2克二氧化碳排放。

短玻纤增强PP:仪表盘骨架下体和通风管道

博禄为中国制造的大众高尔夫(Golf)A7汽车配件提供专用原材料。总体来说,这些高性能材料在降低结构件厚度、减轻重量的同时,仍能保持零部件的高质量和性能。而且这些产品也支持新的加工技术,如用于实现轻量化且具有高机械强度加工工艺的发泡技术。

Fibermod GE277AIC是一种20%短玻纤增强的聚丙烯(PP)创新型材料,被一汽大众用于制造高尔夫A7的仪表盘骨架下体和通风管道。在这个案例中,客户要求部件原材料具有高流动性结合刚度和冲击性能的平衡,易加工性实现高流长和薄壁厚,并具有出色的尺寸稳定性和焊接强度的部件,Fibermod GE277AIC完全满足了客户的以上技术要求。同时这种材料具有理想的发泡性能,适用于大众的结构塑料发泡注塑成型工艺,实现高发泡率和均匀的微泡孔。

Daplen EE189HPC则用于车门内板,是严格按照客户对表面质感及美观度的要求所设计的原材料。作为一种15%矿物填充的聚丙烯改性材料,它可以实现复杂结构内饰零件的快速成型,同时也展现出很好的抗刮擦和耐磨损性能。对于客户来讲,这一原料的另一个显著优势就是在部件结构设计上体现出高度一体化,可以让新的设计更加美观。另外该材料还具有抗紫外线及抗发黏等特性。

博禄汽车部副总裁葛睿博表示:“博禄和北欧化工可为汽车客户提供量身定制的解决方案。意识到汽车业务的战略重要性,博禄专为中国汽车市场设计了一套清晰的发展战略。”

Zytel PLUS:中冷器端盖

“轻量化”研究被摆在杜邦高性能聚合物事业部产品研发最重要的位置。DuPont Zytel PLUS是一项适用于汽车引擎盖下严苛环境的解决方案,可有效降低产品重量和生产成本。

作为热管理系统的一部分,中冷器对涡轮增压的高温空气进入进气歧管之前进行冷却处理。冷却后的空气有助于提高燃烧效率。同时,与铝材相比,Zytel PLUS尼龙还可显著降低重量和成本、为生产紧凑型引擎所要求的复杂形状提供设计自由度,并创造更多的功能集成可能性。上海贝洱热系统有限公司已将这一方案应用在中冷器端盖(CAC)的生产工艺中。

杜邦的最新研发能力可以准确的模拟零件的实际使用工况,从而快捷的找到创新解决方案。这项全球领先的计算机模拟与仿真技术,在帮助高性能材料,满足汽车制造厂(OEMs)最严格要求过程中,发挥着至关重要的作用。

此外,杜邦还推出了Vizilon,这是一项新型的热塑性复合材料技术,可以满足市场对重量更轻、刚度更高的结构材料的迫切需求。目前,杜邦正与汽车生产商以及一级零部件供应商合作推进这一新项目,采用热塑性复合材料生产座椅结构骨架、后背门、保险杠防撞梁与悬挂系统等结构件或承载件。

杜邦曾与PSA标致雪铁龙集团合作测试一个采用Vizilon制成的侧门防撞梁。结果表明,与超高强度钢(UHHS)相比,使用这一材料可减少40%的部件重量,同时,相比金属和短玻璃纤维聚合物生产的同类产品而言,它还能吸收更多的冲击能量。因此,DuPontTM VizilonTM 顺利通过了PSA标致雪铁龙集团的碰撞测试,使其成为碰撞安全零部件的理想材料选择。

此外,在-40℃~ 90℃的操作温度范围, VizilonTM 还能提供优异的刚度性能表现。在高于80℃的环境中,它的性能表现较聚丙烯基材料更为出众。杜邦热塑性复合材料技术提供包括产品设计、材料选择与零件加工在内的、有助于减轻重量的全方位解决方案。DuPontTM VizilonTM TPC片材能够提供更佳的刚度特性—这也是标准热塑性树。

PPA:变速杆

高性能聚合物VESTAMID HTplus令变速杆变得更轻。欧洲一家领先的整车厂商正将来自赢创的聚邻苯二甲酰胺(PPA)材料应用于变速杆零件的批量生产。

土耳其公司Eurotec AS使用VESTAMID HTplus合成材料。Eurotec商务主管Reha Gür说道,“这使我们可以根据整车厂商的的期望为其提供定制化产品,即不仅重量更轻,比之前的解决方案更加经济,并且有助于提升生产速度,有利于环境保护。”

传统的变速杆组件是由金属制成的。由于PPA具有独特性能,Eurotec开始转向生产这种高性能聚合物。PPA的其他特点还包括对离合器系统中通常使用的润滑剂和汽油具有防滑特性。除具有较高的耐化学性,由其制成的模件还具有极高的尺寸稳定性和卓越的机械性能,如硬度和拉伸强度。因此,VSTAMID HTplus材料可完美适用于替代金属材料的各种应用。

全塑尾门

对于汽车行业,SABIC与汽车业相关的一系列材料可以应用于各种交通工具领域,包括底盘、电气和电子设备、汽车外饰、内饰、照明以及传动系统和燃油系统。SABIC持续改进产品和减少汽车制造商所受到的限制的一个典型示例是其推出的其中一个最新设计概念—全热塑性塑料汽车尾门。

对于汽车尾门,长久以来汽车制造商一直在寻找可行的轻质材料替代方案来代替钢材。汽车工业以往的概念仅仅是寻找用塑料替代传统材料制造的尾门部分。而SABIC的尾门概念从设计流程的最早阶段就对全塑料解决方案进行了优化,以便实现所需的刚性和强度要求,此外,与使用传统材料的类似尺寸的尾门相比,其重量最多可以减少30% (12.5 千克)。该设计还提供了独特水准的功能集成和显著的自由度,有助于创造出具有惊艳设计的汽车。利用大量计算机辅助工程模拟和其他测试技术,SABIC将其尾门概念与使用钢、铝和各种混合材料等替代材料的尾门进行了比较。

结果表明:就重量、总体成本、质量、生产的难易程度以及设计自由度而言,SABIC的全热塑性塑料尾门是最有利的系统解决方案。

除了设计、工程、试验和技术支持能力外,SABIC广泛选择各种热塑性材料,为尾门设计和制造提供了一站式资源支撑。

“我们非常关心我们的材料解决方案如何帮助客户实现对他们来说最重要的要求,无论是合规性、减重、成本节约还是造型差异化的要求,”SABIC的创新型塑料业务汽车部门资深市场总监Scott Fallon说。

碳纤复合主体结构

概念车Intrado的主要零部件使用了乐天化学提供的碳纤维复合材料(CFRP)和环保材料(Bio mass)。

乐天化学的碳水化合物纤维复合材料比传统的金属重量轻,减轻车身重量的60%以上。特别是在主体结构中使用的超轻量碳纤维复合材料与现有的碳纤维复合材料相比,具有更高强度、并能够代替金属零部件。Intrado中使用的乐天化学环保技术使生产过程产生的二氧化碳减少20%。

个性化

对于消费者而言,汽车的个性化设计日益重要。越来越多的人都梦想拥有一个量身定制的驾驶空间,拥有强大的功能、时尚的外表和舒适的座椅,并融合了最新的技术。拜耳材料科技专注于这一发展趋势,开发了基于聚碳酸酯材料的综合设计方案。

此类开发的一个范例是提供丰富色彩与图案选择的车门面板饰条的设计。它们以其温暖、美观和功能性的优势赋予汽车以个性。这种风格和设计可以满足各种审美需求,以独特的方式使汽车内部具个性化。
另一个范例是创新的均质三维屏面的显示器,拥有高分辨率的图像和极佳的亮度,这一应用的实现源于背投技术,屏幕后方的光源将其转换为发光显示。这种技术为驾驶员提供了全新的显示系统,可仅显示选定的信息。关闭后只会看到优雅的亚光黑色表面,驾驶员不会受到视觉影响而分神。

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