美国塑料工程师协会(SPE)汽车分部近日宣布了第51届年度汽车创新奖的获奖者。这些获奖项目通过材料及工艺创新,实现汽车零部件的减重降本减碳。

 

1
全复合材料板簧

获奖类别:底盘/硬件类别

应用汽车:2022款通用汽车公司雪佛兰Silverado和GMC Sierra

一级供应商/加工商:Mubea

材料供应商/工具制造商:Multiple/Mubea(Muhr und Bender KG)

材料:环氧树脂

加工工艺:预浸料叠层和压缩成型

 

全复合材料板簧、碳纤维C形支架……这些低碳零部件喜提SPE汽车创新奖

轻型卡车项目的第一个全复合材料板簧与全钢相比重量降低了75%,与混合钢复合材料相比,重量减少了58%,同时耐久性提高了一倍且不会腐蚀。它改善了乘坐舒适性,降低了NVH,增加了有效载荷。玻璃纤维增强环氧树脂预浸料用于形成具有渐进弹簧刚度的单片叶片,无需钩环、钩环衬套和辅助叶片,并通过了所有OEM测试要求。

 

2
碳纤维C形支架

获奖类别:售后市场和限量版/特种车辆

应用汽车:2022福特猛禽系列最新车型Bronco Raptor

一级供应商/加工商:Montaplast of North America

材料供应商:巴斯夫及商业工具组集团

材料:Ultramid B3WC4 HP CF 及GR PA 6

加工工艺:注塑成型

全复合材料板簧、碳纤维C形支架……这些低碳零部件喜提SPE汽车创新奖

这款视觉可见的A级C形支架不仅满足敞篷版车辆的越野沙漠耐久性要求,同时将扭转刚度提高40%,以提高操控性和NVH。它通过采用夹层复合材料方法,与铝相比,重量减轻了55%,与钢相比,重量减少了85%。上下壳用35%玻璃纤维(GF)增强聚酰胺(PA)6注塑成型,夹芯层用20%CF-PA6注塑成型。然后用新配方的甲基丙烯酸酯粘合剂粘合部件。

 

3
全景天窗框架

获奖类别:车身外饰

应用汽车:2022款现代汽车集团起亚索兰托

一级供应商/加工商:韩国Inalfa 车顶系统公司

材料供应商:GS Caltex

材料:Hiprene ALG14BF PA 6

加工工艺:注塑成型

 

全复合材料板簧、碳纤维C形支架……这些低碳零部件喜提SPE汽车创新奖

 

该全景天窗框架采用长纤维热塑性塑料(LFT)PA 6注塑而成。其扁平而非圆形玻璃纤维提供了更高的尺寸稳定性和减少的翘曲。使用扭曲拉挤法生产的纤维长度超过LFT颗粒的纤维长度,再次有助于机械性能的提高。与钢架相比,重量减轻了51%,零件数量从33%降至4个。

 

4
第二排座椅靠背和座垫

获奖类别:车身内饰

应用汽车:2022年款丰田坦途(Toyota Tundra)

一级供应商/加工商:弗恩基(Flex-N-Gate)、安道拓(Adient)及LandL Products

材料及装备供应商:巴斯夫、SyBridge Technologies

材料:Ultramid B3ZG7 35% GR-PA 6 、 Elastocoat 74850 80% GR-PUR PA6 和PU

加工工艺:注塑包覆成型

 

全复合材料板簧、碳纤维C形支架……这些低碳零部件喜提SPE汽车创新奖

这种复合座椅结构整合了拉挤连续玻璃纤维增强聚氨酯(PUR)加强梁,该加强梁用短玻璃/PA 6注塑包覆成型,以形成座椅框架几何形状。该加工工艺将60件高强度钢框架结构替换为四件模制复合结构,不仅显著改善碰撞性能,同时实现成本和质量降低20%。此外,消除了原有16个焊接工位的100多个焊缝,大大改善了质量控制,并增加了以前解决方案无法实现的座椅下存储功能。

 

5
高压配电系统

获奖类别:电动汽车和自动驾驶汽车系统

应用汽车:福特2022款F-150 Lightning

一级供应商/加工商:Aptiv PLC/Yazaki North America Inc.

材料供应商:杜邦

材料:Crastin FR684 及 HR5339 PBT

加工工艺:注塑成型、硅胶包覆成型

 

全复合材料板簧、碳纤维C形支架……这些低碳零部件喜提SPE汽车创新奖

 

这种可定制的屏蔽高压配电系统允许从一个工具中进行七套组件和多达64种可能的配置,为未来的项目提供了灵活性和可扩展性。它使用了三种不同的材料-含有25%GR的聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)阻燃剂制成内部组件和接线盒,硅胶密封件直接包覆成型在含有30%玻纤的PBT盖上。这种独特的屏蔽系统使用冲压连接接口,与铸造产品相比,其质量减少了三分之二,同时实现了电磁屏蔽。

 

6
热塑性BEV热管理解决方案

获奖类别:材料

应用汽车:通用2023款凯迪拉克纯电锐歌(Lyriq)

一级供应商/加工商:Cooper Standard Automotive Inc.

材料供应商:杜邦、陶氏、利安德巴赛尔

材料:PA6/12, PA66, and PP

加工工艺:挤出、注塑、发泡和自动装配

 

全复合材料板簧、碳纤维C形支架……这些低碳零部件喜提SPE汽车创新奖

 

两项开发为电池电动汽车(BEV)热管理系统提供了轻质热塑性解决方案。与三元乙丙橡胶(EPDM)相比,PlastiCool 2000多层管材适用于120°C的乙二醇应用。它具有优异的耐化学性、抗渗透性提升25%,减少60%的重量,可提供光滑、卷曲、圆形和非圆形配置。Ergo Lock+模块化VDA连接器非常灵活,提供可视和可扫描的闩锁验证,并将插入力降低30%以上。该系统的模块化允许以较低的总成本从一组标准模制子组件中进行数百种连接器配置。

 

7
高压油冷却器垫片密封圈

获奖类别:动力传动系统

应用汽车:2022款通用汽车公司雪佛兰Silverado和GMC Sierra

一级供应商:Uchiyama Marketing and Development America

材料供应商:杜邦

 

全复合材料板簧、碳纤维C形支架……这些低碳零部件喜提SPE汽车创新奖

 

机油冷却器垫片是小型零件,在苛刻的发动机环境中,在机油冷却器和机油泵之间具有重要的密封功能。为了消除氟碳密封在温度循环过程中出现的泄漏,材料商开发了一种新型乙烯-丙烯酸热塑性硫化胶(TPV)。它提供了优异的低温密封,保持了良好的压缩永久变形,并控制了-40°至150°C和14巴油压下的油膨胀。垫片高度也增加,以提供更高的接触压力和更好的密封。该热塑性材料是可回收的,可实现成本降低66%,提高可持续性。

 

8
直接曝光激光焊接

获奖类别:加工、组装、使能技术

应用汽车:2022款通用雪佛兰开拓者(Chevrolet Blazer)

一级供应商:Magna Lighting

材料及模具供应商:Various/SPM Automation

材料:聚碳酸酯Makrolon LED 2245 000000

工艺:注塑成型、激光焊接

 

全复合材料板簧、碳纤维C形支架……这些低碳零部件喜提SPE汽车创新奖

 

热板焊接被称为直接环氧激光焊接的新工艺取代,以满足客户对光导的造型要求。扫描激光取代了加热工具,可以焊接不透明的透镜边缘,而不需要更昂贵的激光透明材料。此外,内部部件和焊接肋之间的间隙减小,可精确加热。它可实现复杂的几何形状焊接,废料减少了40%至50%,能源消耗减少了85%至95%。

 

9
再生TPO/发泡系统

获奖类别:可持续发展

应用汽车:2022款通用汽车公司雪佛兰Silverado和GMC Sierra

一级供应商:Inteva Products LLC

材料:Inteather TGTPO ECO TPO

加工:挤压和再造粒、TPO片材的共挤出、真空成型和注射造粒、压制层压和组装。

 

全复合材料板簧、碳纤维C形支架……这些低碳零部件喜提SPE汽车创新奖

 

得益于专利的回收工艺,在保证质量和性能的前提下,由热塑性聚烯烃(TPO)表皮附着在交联烯烃泡沫上的后工业回收(PIR)双层废料在相同的内饰应用中获得了新生命。添加剂组合消除、钝化了发泡泡沫中的活性残留物和捕获气体。该项目回收了超过680吨TPO树脂,将填埋废料减少93%,取代了50%的TPO新料,并将二氧化碳排放量和能源使用量降低48%。

 

资料编译自Plastic Today,图片来自SPE。

 

原文始发于微信公众号(雅式橡塑网 AdsaleCPRJ):全复合材料板簧、碳纤维C形支架……这些低碳零部件喜提SPE汽车创新奖

艾邦建有复合材料微信群,欢迎欢迎东丽、朗盛、帝人、三菱化学、科思创、广州金发、奇一科技、上海杰事杰、浙江遂金、江苏科悦、青岛中集创赢、杭州马科森、韩塑新材、江苏易塑、中广核俊尔等复合材料企业,主机厂,零配件厂商,玻纤供应商,助剂,设备等企业加入我们微信群。
中英对照!一文详细了解复合材料领域的专业性术语

作者 808, ab