如何適應(yīng)汽車行業(yè)輕量化趨勢(shì)
2011-12-7 來(lái)源:中國(guó)紡織報(bào)
關(guān)鍵詞:納米材料 汽車 輕量化
納米材料也在汽車領(lǐng)域應(yīng)用很長(zhǎng)時(shí)間,與傳統(tǒng)形式相比,再生碳纖維的應(yīng)用可以使壓縮成型出來(lái)的產(chǎn)品節(jié)約60%的重量,不過(guò)在具體應(yīng)用中還存在一些小挑戰(zhàn),具體投入運(yùn)行中還需要一個(gè)過(guò)程。
近年來(lái),汽車市場(chǎng)需求上升速度令人瞠目。有專家們指出:在原材料市場(chǎng)的迅速發(fā)展下,汽車內(nèi)飾和零件裝飾也需要跟進(jìn),以適應(yīng)汽車行業(yè)的輕量化趨勢(shì),因?yàn)檫@不僅是汽車行業(yè)實(shí)現(xiàn)其自身輕便快捷、審美標(biāo)準(zhǔn)的要求,更是全球汽車產(chǎn)業(yè)最大的經(jīng)營(yíng)目標(biāo)。隨著汽車市場(chǎng)營(yíng)銷目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),眾多設(shè)計(jì)因素、消費(fèi)者因素、客戶和商業(yè)等因素都隨之得到了滿足。不過(guò),設(shè)計(jì)要達(dá)到輕量化的要求還依賴于可操作的技術(shù)。比如,開發(fā)任何一款新產(chǎn)品,設(shè)計(jì)師們都要通過(guò)不斷的實(shí)驗(yàn)、反復(fù)的推敲,最終確定一個(gè)最符合要求的方案。
就拿醫(yī)學(xué)上使用的假肢來(lái)說(shuō),設(shè)計(jì)靈感就來(lái)源于大自然中鳥類筑巢的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和原理,模仿鳥巢錯(cuò)綜復(fù)雜的內(nèi)部構(gòu)造和外圍邊緣設(shè)計(jì),來(lái)達(dá)到病人在假肢使用過(guò)程中最小障礙化、最大功效化的目的。反觀汽車內(nèi)飾和零部件也是如此,一個(gè)輕巧的汽車頂部設(shè)計(jì)要具備音頻系統(tǒng)和無(wú)蓋設(shè)計(jì),使用通過(guò)驗(yàn)證了的100%的PET膜結(jié)構(gòu)完全可以達(dá)到。
通過(guò)聚合物方向?qū)ふ倚碌漠a(chǎn)品替代是現(xiàn)在汽車輕量化發(fā)展的主流。復(fù)合塑料是設(shè)計(jì)汽車座椅中更加科學(xué)、更加舒適的選擇,例如在美國(guó)HermanMiller公司的生產(chǎn)線上,正運(yùn)行著大量的塑料注塑造制出來(lái)的汽車座椅靠背,這種舒適、靈活的無(wú)框型座椅靠背設(shè)計(jì)對(duì)汽車內(nèi)部輕量化起到了巨大作用?梢哉f(shuō),在汽車行業(yè),一種新的應(yīng)用型綜合座椅背完全可以取代傳統(tǒng)中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。
據(jù)統(tǒng)計(jì),在過(guò)去的10年里,汽車傳動(dòng)系統(tǒng)和底盤區(qū)域的塑料使用率增加了40%,而且未來(lái)仍將不斷保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。國(guó)際汽車零部件高級(jí)副總裁Maurice Sessel稱,如果汽車橋架的輕量化可以實(shí)現(xiàn),那么整個(gè)汽車的重量將會(huì)大大降低,同時(shí)還有汽車儀表盤如果實(shí)現(xiàn)生物膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)或者更輕的塑料材質(zhì),汽車的重量也會(huì)降低很多。
設(shè)計(jì)師們還可以使用更多塑料形式創(chuàng)造更加多樣的產(chǎn)品,例如,用聚丙烯薄膜生產(chǎn)的頭頂功能膜控制臺(tái)在使用中不但大大減少了部件本身的重量,還使內(nèi)飾的整體結(jié)構(gòu)更加牢固、安全,完全不需要鋼結(jié)構(gòu)材料的支撐,大大的提高了整車的性能。還有其他一些產(chǎn)品零件也可以在薄壁上實(shí)現(xiàn)輕量化,如使用吹塑成型的零部件比金屬材質(zhì)的重量減少5%~15%,且結(jié)構(gòu)不受損完全可以保證其完整性,目前這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)小范圍應(yīng)用。
此外,納米材料也在汽車領(lǐng)域應(yīng)用了很長(zhǎng)時(shí)間,與傳統(tǒng)形式相比,再生碳纖維的應(yīng)用可以使壓縮成型出來(lái)的產(chǎn)品節(jié)約60%的重量,不過(guò)在具體應(yīng)用中還存在一些小挑戰(zhàn),具體投入運(yùn)行中還需要一個(gè)過(guò)程。
如何實(shí)現(xiàn)塑料產(chǎn)品的突破性設(shè)計(jì)?佛吉亞集團(tuán)高級(jí)產(chǎn)品創(chuàng)新經(jīng)理Kulkarni總結(jié)了以下幾點(diǎn),包含汽車頂部結(jié)構(gòu)可利用泡沫替代金屬材料來(lái)達(dá)到整體水平的輕量化,還有使用塑料生產(chǎn)的汽車后橋架可以在原設(shè)備基礎(chǔ)上重量下降20%左右。巴斯夫旗下駐美高級(jí)開發(fā)工程師Kipp Grumm也認(rèn)為,熱塑性全膜產(chǎn)品具有纖維的連續(xù)性結(jié)構(gòu),具有這樣優(yōu)勢(shì)概念的產(chǎn)品再結(jié)合注塑和膜結(jié)構(gòu)塑料產(chǎn)品完全可以建立一個(gè)強(qiáng)有力的、輕型零部件產(chǎn)業(yè),這樣汽車領(lǐng)域也將進(jìn)入具有良好成本效益、環(huán)境效益的快速生產(chǎn)周期時(shí)代。
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