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2017年全球車企的輕量化技術及工藝(一)

福特

關鍵詞:生物材料、技術挑戰

福特采用生物材料

福特於上世紀20年代起就致力於生物材料,當時亨利·福特采用了麥草(wheat straw)。在上世紀40年代,福特又采用大豆、大麻(hemp)及其他天然材料,將其製成塑料。福特采用了大豆材質的泡沫、密封件、墊圈、蓖麻材質的泡沫、塑料及天然纖維增強材料,上述材料的平均用量為20-40磅/車。


福特麵臨的挑戰

其中一項挑戰是:務必確保生物材料擁有良好的光潔度(surface finish),然而用戶卻希望在材料表麵能看到更多的天然纖維。其他的問題還包括:氣味、濕度敏感性(moisture sensitivity)、降解、耐風化強度(resistance to weathering)及耐惡劣環境,經濟性也是一項重要因素。對於聚乳酸(polylactic acid)或聚羥基脂肪酸酯(PHA)共聚合物,材料研發部的研究人員Alper Kiziltas表示:“這類材料不耐用,若將其用於汽車應用,尚無法實現經濟性。此外,其密度要高於聚丙烯(polypropylene)材料。”著眼於海洋內的塑料廢棄物福特研究員的科研人員表示,海洋內廢棄物也是一大問題。研發人員表示應收集海洋內的塑料廢棄物。

其他研發趨勢還包括:車輛內飾中的抗生素添加劑(antimicrobial additives),確保共享車輛的用戶不會沾染到上一位駕駛員可能攜帶的病菌。


FCA

關鍵詞:輕量化、預處理工藝、隔絕噪音

在Surcar上,FCA材料工程漆部門的Roberto Selvestrel將與漢高Transplant OEM業務的銷售總監Manfred Holzmueller將共同探討為新款Giulia采用新款金屬處理係統後的效果,這有利於促進車身工藝、工藝與材料工程、工藝材料供應商之間的合作。

新款Giulia的車身輕了90 kg,這是該車身材料使用了輕金屬、新工藝材料及新的塗裝技術。為實現減重並提升車輛的性能,FCA采用了鋁材,其材料的重量占比達到了45%。公司采用突破性的整車聲學包係統(acoustic package),提升了乘客的舒適度,減輕了車身重量。

預處理工藝

兩步式磷酸鹽處理金屬預處理工藝(Bonderite two-step metal pretreatment process)是由漢高研發的,用於多金屬車身,其鋁含量所占比重極高(高達80%),抗腐蝕性能超強,同時還能降低投資額及加工成本。第一步:在浸塗工藝中采用磷酸鋅對金屬進行處理;第二步:在衝洗後采用對鋁采進行處理。磷酸鹽處理時油泥的生成量將降低30%-50%,消耗的化學物質也較少,因表麵粗糙而導致的返工量也將減少。此外,由於操作溫度較低,還能起到節能作用。

隔絕噪音

阿爾法·羅密歐Giulia還受益於漢高泰羅鬆(Henkel Teroson)旗下的高膨脹車柱填充物(high expansion pillar fillers)。當車身被送入電泳漆烘幹室(e-coat oven)後,高溫將致使模塑件膨脹至原始體積的十倍多,完全填滿並密封車內空腔。在車輛運動時,可防止空氣進入該空腔內,起到消除風噪(wind noise)的作用。該款產品也是由漢高公司研發的,旨在降低因車身外殼震動而導致乘客艙(passenger compartment)而產生的噪聲。FCA采用了阻尼性能測試(damping properties),在進行大量測試後,該產品的損耗因素在各類候選材料中排名最高。Giulia車型上的泰羅鬆AL7154的總重量比標準油泥墊輕了10%,後者被用於提供隔音效果。

          
 
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