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結構泡沫混合材料輕量化潛力 車輛可減重40多公斤

瀏覽次數:675 發布日期:2019-10-25

據外媒報道,德國漢高(Henkel)攜手RLE International工程咨詢公司,全面檢測和驗證高性能結構泡沫塑料,在汽車車身和封閉部件輕量化方面的應用潛力。研究表明,與傳統純金屬結構相比,采用含結構泡沫和增強材料的纖維增強聚合物組件,每輛汽車可減重40多公斤。

車身部件,尤其是封閉件,一直是汽車工程輕量化應用的重心,因為它們是汽車上最大的部件之一。即使鋼厚度只減少0.1毫米,也能使車體總重降低數公斤之多,明顯降低燃料或電力消耗,以及碳排放。然而,對大多數現代汽車來說,想要進一步降低鋼材厚度,需要面臨很大的挑戰。因為這可能導致機械強度不足,影響碰撞保護性能。

漢高汽車與運輸部門主管David Caro表示:“在研究過程中,我們采用全新的方法,通過混合纖維和結構泡沫增強聚合物解決方案,取代傳統全金屬設計,探討克服這些障礙的可能性。研究結果證實,通過選擇性泡沫和增強材料,優化纖維增強塑料框架或載體的剛度,我們可以進一步實現減重。同時,不影響典型碰撞場景安全性,并提升成本競爭力?!?

這種混合部件,采用高纖維增強聚合物(FRP)和選擇性增強材料(源于漢高Teroson EP結構泡沫)制成實體框架或載體。泡沫在被注入預定部分的載體中,在電泳涂裝烘箱中膨脹,并在混合組件和白車身的相鄰部件之間創建剛性連接。根據具體的泡沫等級,這種非固化材料,可在15分鐘或更短的時間內進行固化,抵抗正常的汽車清洗和磷化解決方案,以及電浸涂層。

該綜合項目主要涉及SUV的主要車身部位和封閉部件,包括保險杠、擋泥板、門和門柱,以及門檻、側板和尾門。RLE International新業務開發項目經理Tobias Wigand表示:“我們進行大量的有限元工程,以及符合標準規范的碰撞模擬試驗,經過若干連續性優化周期,才推出最終的設計。對于側門等部件來說,比起起初的全鋁設計,我們的混合結構塑料和泡沫解決方案,甚至能夠超過預期表現。”

在研究過程中,所進行的碰撞模擬測試嚴格遵循國際汽車標準??傮w而言,這種源自漢高Teroson EP結構泡沫的混合設計,通過了所有測試,符合變形和碰撞要求。比起傳統全金屬部件,可大幅減輕重量。漢高和RLE International在混合結構設計技術基礎上,提供全包式聯合服務,從提出概念、推出產品,再到系列生產,確保開發、設計和材料加工過程的安全性和可持續性。可以根據客戶要求,進行優化設計。

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