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地點： 長沙市 開展時間： 2025-04-10 舉辦單位： 湖南水資源大會辦公室
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漢高與合作伙伴展示混合動力汽車車身部件的輕量化潛力
【塑料機械網(wǎng) 科技創(chuàng)新】 在一項全面的聯(lián)合研究中，復(fù)合材料制造商漢高和工程顧問RLE公司檢查并驗證了高性能結(jié)構(gòu)泡沫在汽車車身和封閉件輕量化方面的潛力。研究表明，與傳統(tǒng)的全金屬結(jié)構(gòu)相比，具有結(jié)構(gòu)泡沫肋條和增強材料的纖維增強聚合物組件可以為每輛車節(jié)省40公斤以上的重量。
車身部件，特別是封閉件，一直是汽車工程中輕量化的關(guān)鍵，因為它們是汽車上大的部件之一。即使鋼材厚度減少十分之一毫米，也意味著總體重量減少了幾公斤，對燃料或電力消耗以及碳排放產(chǎn)生了積極影響。然而，在大多數(shù)現(xiàn)代汽車中，當(dāng)涉及到鋼材時，對厚度的工程限制是一個挑戰(zhàn)，因此進一步的厚度減少可能會在滿足所需的機械強度和碰撞保護方面產(chǎn)生問題。
漢高工程、OEM設(shè)計、汽車和運輸主管David Caro說：“在一種全新的方法中，我們研究了通過用混合纖維和結(jié)構(gòu)泡沫增強聚合物解決方案取代傳統(tǒng)的全金屬設(shè)計來克服這些限制的可能性。我們的研究結(jié)果證實，我們可以在不犧牲安全性的情況下，通過對具有選擇性泡沫肋和增強材料的纖維增強塑料框架或載體的剛度進行優(yōu)化，以具有競爭力的成本，進一步顯著降低重量。”
這種混合材料的特點是采用高纖維增強聚合物(FRP)和選擇性增強材料(Henkel s Teroson EP結(jié)構(gòu)泡沫)制成的實體框架或載體。Teroson EP結(jié)構(gòu)泡沫是一種市售的環(huán)氧基材料，可在極輕的情況下提供高強度和剛度。泡沫在預(yù)定區(qū)段處注入載體中，在電子涂層烤箱中膨脹，并在混合組件和白色車身中的相鄰部件之間創(chuàng)建剛性連接。
這種材料在未固化的情況下，可以耐普通汽車洗滌和磷化溶液以及電浸漬涂層。然后根據(jù)特定的泡沫等級，在15分鐘或更短的時間內(nèi)進行固化。
這個綜合項目包括SUV車輛的所有主要車身和閉合部件，從保險杠、擋泥板、支柱和門，到搖臂面板、側(cè)板和后門。RLE公司新業(yè)務(wù)開發(fā)部項目經(jīng)理Tobias Wigand解釋說：“終設(shè)計是在幾個連續(xù)優(yōu)化周期中根據(jù)標準規(guī)范，基于廣泛的有限元工程和碰撞模擬得出的。在某些情況下，例如側(cè)門，與初的全鋁設(shè)計相比，我們的混合結(jié)構(gòu)塑料和泡沫解決方案甚至能夠超過預(yù)期的性能。”
研究中進行的碰撞模擬嚴格遵守要求極高的汽車標準，例如根據(jù)歐洲新車評估計劃(Euro NCAP)和高速公路安全保險研究所(IIHS)分別以64公里/小時和50公里/小時的速度進行的偏置和小重疊正面碰撞測試。根據(jù)美國NCAP規(guī)范，以32公里/小時的速度測試側(cè)面(或桿)碰撞性能。根據(jù)美國聯(lián)邦機動車安全標準(FMVSS)第301號規(guī)定，在固定的測試車輛上以60公里/小時的速度移動障礙物模擬了后碰撞場景。采用另一種IIHS檢測標準建立了頂板的抗壓性能。
總體而言，與漢高的Teroson EP結(jié)構(gòu)泡沫相結(jié)合的混合設(shè)計被發(fā)現(xiàn)在變形和侵入的限度內(nèi)很好地通過了所有這些測試，同時與傳統(tǒng)的全金屬組件相比，提供了大量的重量節(jié)省。漢高和RLE公司正在提供其混合結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)，作為從概念到推出和系列生產(chǎn)的聯(lián)合方法，確保所有開發(fā)、工程和材料過程的安全性和可持續(xù)性。每個設(shè)計都是根據(jù)客戶規(guī)范和適用的行業(yè)標準針對所有相關(guān)的碰撞負載情況進行全面設(shè)計和優(yōu)化的。
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