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汽车材料新技术一览

2016-11-9 17:08:57      点击:

汽车外板用聚丙烯,尺寸变化堪比铝合金

日本聚丙烯株式会社最新开发的线性膨胀系数与铝合金相当的聚丙烯(PP)材料,主要面向翼子板等汽车外板用途。

该材料是以茂金属为催化剂制造的新型聚丙烯。其特点是具备弹性材料那样的柔软性。过去主要面向汽车内饰开拓用途,已有采用先例。使用茂金属催化剂制造的聚丙烯还具有线性膨胀系数低的特点。

除了线性膨胀系数低之外,该材料还具有涂装外观精美、几乎看不到焊接线等特点。为了提高机械特性,在其内部填充了20%的玻璃纤维,但与填充滑石粉一样不易翘曲,成型时的尺寸精度也非常出色。不过,因为耐热性差,目前还无法支持线上喷涂。

FRP用新基体树脂

德国汉高日本分公司使用新型聚氨酯类基体树脂制作的碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)的成型品——汽车的车顶材料,与目前常用的环氧树脂相比,成型时间更短。

新型树脂的耐热性指标——玻璃化温度达到了与环氧树脂相同的125℃。机械特性中,延展率和韧性超过环氧树脂,拉伸弹性模量和拉伸强度与环氧树脂相同。而且,这种材料在高温下的粘度低,在RTM(树脂传递模塑料成型)工艺的注塑工序中更容易渗入强化纤维。树脂本身的硬化时间也比较短,从注入成型模具到脱模的时间可以缩短到环氧树脂的1/5左右。使用高压RTM工艺制作CFRP车顶材料所需的脱模时间为5.5分钟。

具有行人保护功能的聚氨酯发动机罩

东海橡胶工业开发出了具有行人保护功能的发动机罩。这种发动机罩使用柔软且具有缓冲性的聚氨酯一体成型,能够减弱发生事故时对头部的冲击。现行的发动机罩使用聚酰胺类树脂成型,背面下侧贴有用来隔音的聚氨酯构件。

当汽车正面撞击行人时,在保险杠的撞击下,行人会双腿离地,头部撞在汽车的前发动机罩上。此时,前发动机罩会发生变形,使行人的头部撞到其下方的发动机。而新发动机罩提高了冲击吸收性,在这种情况下,行人头部受到的冲击可较现行发动机罩降低35%。该发动机罩对车辆外观等设计没有限制,效果等同于在发动机罩与发动机之间设置较大间隙的方法。

几分钟即可成型的CFRP材料

三井化学与日本触媒合资公司开发完成的技术——可在几分钟内成型的CFRP材料。这种材料的比强度大于铝合金,与镁合金相当。采用SMC模压成型法,首先让切割成几十毫米~100毫米左右的碳纤维浸泡热固性树脂,然后在使用模具进行加热的同时压缩成型,碳纤维不进行编织,成型时间约为4分钟。而过去的RTM成型法,也就是在封闭模具后浸泡树脂的方法需要160分钟,新方法大大缩短了成型时间。而且,新材料成型时的流动性非常好,能够流入模具的细节部分,形成毂和肋。