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“汽车部件以塑代钢潜力巨大”

http://www.qipei.hc360.com2011年11月22日11:11上海汽车报

    “汽车部件以塑代钢潜力巨大”

    ——访巴斯夫工程塑料亚太区高级副总裁鲍磊伟

    □记者周应军

    11月10日,巴斯夫公司(BASF)在上海召开以轻量化设计为主题的媒体见面会。会上,巴斯夫工程塑料亚太区高级副总裁鲍磊伟(AndyPostlethwaite)表示,采用工程塑料替代钢质材料的轻量化技术正得到越来越普遍的应用。在该领域,起步不算早的中国汽车还有巨大的潜力可挖。

    减重需求为工程塑料应用加码

    据鲍磊伟介绍,如果汽车重量降低10%,油耗可以减少5%-7%,并且二氧化碳的排放也会得以降低。对部分汽车部件或车身覆盖件而言,采用工程塑料替代钢质材料,不仅可减轻重量高达50%,而且还有助于改善设计自由度。例如,某款欧宝车型的座椅,其骨架采用巴斯夫工程塑料后,虽然重量减轻了约20%,但是乘坐舒适性却不减反增。同时,得益于更紧凑的结构设计,座椅椅背厚度得以变薄,进而增加了车内乘坐空间;另外,基于一体化设计,大大减少原座椅骨架部件数量和材料用量,使得座椅总成更具成本竞争力。

    在介绍轻量化应用案例时,鲍磊伟特别提到了今年法兰克福汽车展上亮相的smartforvision。在这款由戴姆勒与巴斯夫联合开发的全新概念车上,实现减重30%的工程塑料轮毂,无疑是其众多创新技术中的一大亮点。鲍磊伟说,采用巴斯夫UltramidStructureLF材料的全塑轮毂,虽然只是概念性产品,但是其已经经过一系列试验验证,或将进一步壮大工程塑料在汽车上的“地盘”。

    鲍磊伟表示,工程塑料在汽车上的应用已经越来越普遍。据不完全统计,欧洲汽车中聚酰胺(属于工程塑料类别)的平均用量约为20公斤/车。例如,大众高尔夫[综述图片论坛]的用量为25公斤、宝马1系更是高达28公斤。相比而言,中国汽车的聚酰胺平均用量仅为6公斤/车,尚不及欧洲的1/3。换言之,中国汽车以工程塑料代替钢质材料的潜力巨大。

    先进技术为工程塑料推广护航

    谈及如何用好轻量化技术时,鲍磊伟认为,新能源车更需要通过减轻传统部件重量,以弥补因配置电池及电机给车辆自重带来的沉重负担。同时,即便对于传统内燃机汽车,轻量化也不是简单的材料替换,需要采用现代化的计算机辅助设计/工程(CAD/CAE)技术,才能全面发挥出新材料在提升性能、缩短开发周期及降低成本等方面的综合优势。

    据悉,与钢质材料的各向均质的物理特性不同,工程塑料在强度、温度及应变速率等性能指标方面的特性复杂。为了增加强度,工程塑料需掺入玻璃纤维,纤维排列方向及密度的不同,又会对强度等性能产生直接影响。简单地说,含玻璃纤维的塑料零部件在注塑过程中,由于聚合物的黏性和剪切力作用,流体中的纤维会根据所处位置不断转动。同时,受零部件设计及浇口位置(聚合物熔体入口)影响,玻璃纤维的方向也会发生不同的转动。可见,相比钢质材料,工程塑料零部件在设计过程中需要考虑涉及选材及加工等众多因素。

    为此,巴斯夫早在多年前就着手研发用于模拟优化设计的CAE软件——ULTRASIM,将巴斯夫不同材料的性能特性、加工工艺诀窍等知识融入该CAE软件的知识库中。巴斯夫工程技术人员通过ULTRASIM专用软件为客户提供全套解决方案。例如,根据客户需求,推荐正确材料;在零部件设计过程中,给予基于真实模拟的设计指导及优化支持……

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