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[轻量化设计] 汽车轻量化与低成本

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发表于 2012-1-8 21:11:00 | 显示全部楼层 |阅读模式

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        图1 Grivory GV可以直接取代金属压铸件

使汽车变得更有效率、更环保、更符合生态要求的方法很多,但其中最重要的一点就是减轻车体本身的重量。

2009年,中国以1360万辆的汽车销售量(占全球汽车产量19%))跃居全球汽车市场之冠。 预计在今后的数年里,其销售量仍将持续成长。与此同时,消费者的需求在过去几年中也与时俱进。今天,汽车必须集安全性、舒适性与环保概念于一身。混合动力车及电动车将日渐成为时尚潮流。

金属取代实现汽车轻量化

        使汽车变得更有效率、更环保、更符合生态要求的方法很多,但其中最重要的一点就是减轻车体本身的重量。

        过去数年里,EMS-GRIVORY(艾曼斯化学)在以工程塑料取代金属材质使其减轻重量的角色上一直居于领导地位。作为工程尼龙的专业生产商,EMS-GRIVORY致力于研发和供应在强度、抗蠕变性及抗疲劳性上能媲美压铸级金属但重量更轻的“类金属”塑料。

        EMS-GRIVORY所生产的工程尼龙Grivory GV和 Grivory HT已成为汽车工业领域中取代金属材质的着名品牌材料。时至今日,EMS-GRIVORY已拥有超过250种运用于各著名汽车品牌的产品技术。

        多年前,EMS-GRIVORY与德国的一家著名汽车品牌合作,为其一款豪华型汽车的车门拉手,共同研发取代锌压铸件的材料。这一改变可使每辆车减轻约2kg的重量。而今,使用热塑性塑料生产车门拉手在汽车产业中已成为一种标准。

        另一成功的案例是,使用Grivory HT替代铝压铸件生产的离合器分泵,结果使其减轻约42%的重量。

稳定的性能

        Grivory GV是拥有杰出性能的半芳香族尼龙,它具有高钢性和高抗拉强度,并且与如PA 46、PA 6及PA 66等一般尼龙相比。该材料即便在受潮后也不影响其特性。

        EMS-GRIVORY苏州技术服务中心的工程师表示 ,GrivoryGV 如PA66一样可轻松在标准注塑机上使用。唯一的局限是,不宜运用在需耐极高温的汽车配件上。如靠近引擎高温部分的水泵外壳、节流阀、支撑架及进气管等部分。

        Grivory HT则是可满足耐高温要求的聚邻苯二甲酰胺(PPA)。 其熔点高达300℃~325℃,并且可长期在高温160℃环境下保持稳定。
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        图2 Grivory HT取代铝铸件用于阀心离合器控制总承

       

        理论上, Grivory HT即使处在高温160℃下长达20000h(超过2年)以上,仍能保持十分良好的机械特性。随着取代金属经验的增加,EMS-GRIVORY已研发出适用于雾灯罩或进气管等需耐200℃高温的材料。

        EMS-GRIVORY与合作伙伴在汽车工业领域里开发出许多耐高温的应用项目,如,禁得起170℃以上高温甚至热油考验的离合器分泵。Grivory HT的另一项特性,即杰出的抗化学腐蚀性,在接触汽车的燃料、润滑剂、 汽油和氯化锌等媒介物质时,更显得突出。由于聚邻苯二甲酰胺比聚酰胺的吸水性与吸水量低,因此Grivory HT的制成品具有良好的尺寸稳定性。

节省成本的途径

        在开发任何一个取代金属项目的初期,有了以上优势并不够。节省成本才是材料应用开发的主要驱动力和最重要的考量。 当听到1kg的铝或锌的价格比1kg的工程塑料还要便宜时,确实会令人感到疑惑。

        但工程师必须就整体性进行考量,EMS-GRIVORY汽车项目的业务工程师认为,“不能只考虑到材料的价格,就整体生产成本而言, Grivory相对于金属材质能节省30%甚至更高的成本。”这是因为金属制程涵盖了去毛边、打磨、钻孔和表面保护等项目,而Grivory不需要这些繁复的过程,只要注塑成型就完成了!

性能杰出的可再生材料

        工业塑料的领域和其他现实生活一样,当需求增加时,使其变得更好、更专精的特殊需求,如,独特的配方与技巧也随之增加。 这情况在汽车工业领域中亦相同,当需求增加时,一些不同的特殊需求也会随之递增。

        在过去几年里, EMS-GRIVORY研发出一种用于水泵外壳的特殊抗水解Grivory HT材料,也是一种可以运用于耐高温的长玻纤增强材料。

        这些材料使汽车变得更安全、更舒适、也更环保。2008年EMS- GRIVORY站在生态学的观点还推出了可再生材料(Grivory HT3), 这是一种具有聚邻苯二甲酰胺特质的可再生材料。

结束语

        通过上述种种事实,我们可以了解到,工业塑料取代金属材料能让汽车变得更轻巧、更节能而且更环保。
发表于 2015-2-5 13:10:52 | 显示全部楼层
谢谢楼主的说明
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发表于 2017-7-2 21:11:23 | 显示全部楼层
很不错的资料,感谢楼主分享
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