汽车轻量化是实现节能减排的重要措施之一,旨在减少车辆能源损耗、降低碳排放、增加新能源汽车的续驶里程,因此乘用车轻量化成为汽车领域的重要研究方向,对汽车工业的可持续发展具有重要意义。

微发泡工艺作为近年来乘用车及其零部件实现轻量化的一个热门工艺,在不显著降低塑料零部件强度的同时,可通过减少材料用量、缩短生产周期,实现降低成本、减轻整车质量的目的

随着乘用车轻量化趋势及微发泡工艺发展,其在车身零部件中具有更大的应用空间。乘用车部分内饰零部件如仪表板骨架、门板护板、扬声器面罩等非承重件零部件外饰零部件包含前后保险杠面罩、行李架、后视镜

外饰零部件多采用注塑工艺成型,因长期暴露于户外恶劣环境且碰撞时需吸能,故整车对外饰零部件抗冲击、耐候性要求较高,需确保碰撞有效吸能,防止户外长期使用变形、老化。

采用微发泡工艺成型,可使塑料零部件质量减轻5%~20%,并具良好的尺寸稳定性,无需对模具进行反复修改。微发泡材料具有良好的抗冲击性能,缓冲、隔热性能优异,在相同质量的情况下具有更高的抗弯强度,应用汽车零部件中极具优势

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1. 凯迪拉克

早在2010年,Trexel宣布凯迪拉克 CTS 集成天窗模块利用 MuCell 打造了一款新的大型一体式车架。由英纳法屋顶系统集团设计,该框架的前梁、后梁和两个导轨被合并为一个尺寸为 1m² 的部分。

通常,中型和大型汽车的天窗开口是多部分组件。Trexel 表示,这也是第一个由短玻璃填充聚丙烯模制而成的集成天窗模块组件。

一体式 MuCell 组件的重量减轻了 12%,并且由于工具和检查夹具的数量大大减少,所需的总资本投资几乎减少了一半,同时组件成本也大大降低。装配时间缩短了一分多钟(67 秒),成型周期时间缩短了 15 秒。

2. 福特汽车

福特汽车的工程师们从气泡巧克力中获得灵感,通过在塑材零件的制造过程中充入气泡来降低车身的重量。他们通过采用MuCell微发泡注塑成型技术在零件成型过程中充入气泡的方式,形成极为细微的蜂巢状结构,这些细微的空隙既节约了塑材,又减轻了重量,而且不会影响零件的任何性能。

MuCell技术应用于福特车辆的发动机外罩,第一型应用车辆为2012款福克斯,此外应用车型包括C-MAX、Grand C-MAX、S-MAX、蒙迪欧和Galaxy等。

2012 款福特 Escape SUV 使用微孔泡沫减轻仪表板重量(每辆车可减轻一磅重量)此外仪表板制造过程循环时间缩短了 15%,锁模吨位减少了 45%,与固体注塑成型相比,每辆车估计可节省 3 美元

3. 奔驰

江森自控公司是一家全球汽车内饰系统、电子产品和电池供应商,也是MuCell微孔发泡工艺的先进用户之一通过将MuCell工艺与其他先进技术相结合,为梅赛德斯奔驰轿车设计了一款车门内饰板。

该车门内饰板包括3层结构:ABS骨架、PU反应发泡中间层、以拉伸薄膜为上层材料的织物层。由于使用MuCell工艺时材料的粘度较低,因而可将产品的壁厚设计得较薄。

此外,由于采用1:1的肋/壁比,因而不会产生缩痕缺陷。并且MuCell工艺固有的注射压力低,从而能够在PP薄膜的背部注射发泡材料。对于这种集成了杂物盒的车门内饰板的生产而言,车门上的所有结构都可在一次注射过程中被成型出来,从而避免了二次操作过程以及由此而导致的浪费和修边工序,此外还避免了缩痕和翘曲缺陷。

奔驰汽车前端模块,通过微发泡设计可减重20%

4. 奥迪

2022长春华涛利用伊之密FoamPro微发泡注塑工艺,生产了奥迪C-BEV副仪表骨架,达到了明显的减重效果,而且无翘曲变形,保证了顺利量产。据称,奥迪C-BEV副仪表骨架是一汽奥迪首次在国内采用物理微发泡技术生产工艺。

奥迪C-BEV副仪表骨架

5. 马自达

日本马自达汽车公司2008开发一种注塑新技术可以使汽车轻量化,减少对树脂的消费量,其节约增产率高达30%。

该方法将超临界流体(SCF)发泡技术与核心反向扩展成模工艺相结合,可生产多层部件,并能更好地控制泡沫结构,改进塑料的热绝缘和声学性能。

该技术让超临界流体与塑料在分子层面上相混合,提高其流动性,从而使其在模具中更快地扩散,达到减少原材料用量的目的。

发动机盖

6. 大众

大众汽车工程师通过使用微孔泡沫为新款大众高尔夫7创建仪表板结构,成功地将其重量减轻了500克(超过1通过使用 Trexel 的 MuCell 工艺仪表板结构更轻,成型周期


来源艾邦弹性体综合整理

为了大家更方便的沟通,艾邦建立了超临界发泡产业交流群,欢迎相关材料企业、设备制造企业、超临界成品制造商等上下游企业的加入。

活动推荐:邀请函:超临界发泡技术创新及应用论坛(10月24日·宁波)
 

一、议题方向

 

序号

演讲议题

演讲单位

1

3D打印发泡聚合物及其在轻量化结构中的应用

博理科技

2

超临界模压发泡材料开发及应用探究

宁波致微

3

超临界物理发泡工艺的材料特性及鞋材应用优势

东亚高新材料

4

模内烧结发泡快速成型聚合物珠粒成型体材料

中山大学

5

可降解聚合物泡沫的绿色制备及应用

宁波材料所

6

面向鞋材快速制造的超临界发泡技术及应用

中国科学院福建物质结构研究所

7

聚苯醚超临界连续挤出发泡板材工业化研制与应用

北京工商大学

8

增强型热塑性聚氨酯的超临界CO发泡及其性

华东理工大学

9

面向低空经济的轻质高强泡沫材料

香港科技大学 (广州)

10

超临界微发泡三明治结构工艺调控与汽车应用

邀请中

11

超临界流体输注系统常见问题与注意事项

邀请中

12

超临界发泡材料在柔性电子产品上的应用展望

邀请中

13

超临界注塑发泡面临挑战与解决方案

邀请中

14

电磁屏蔽/吸能泡沫的结构调控

邀请中

如有演讲、展台、入袋资料等合作意向,欢迎与周小姐联系:18320865613(同微信)

二、报名方式

方式1:加微信并发名片报名

 

徐小姐 15013454621(同微信)

邮  箱:ab020@aibang.com

 

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方式2:在线登记报名

 

报名链接:

https://www.aibang360.com/m/100263?ref=172672

 

或者识别二维码进入报名页面登记信息

 

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注意:每位参会人员都需要登记信息。

 

阅读原文,在线报名

作者 808, ab