聚合物材料將在汽車領域應用廣泛

　　專家預測，未來10年，聚合物材料在更多的車輛結構領域將起到更大的作用。但是，為了實現這個目標，分析工具要更加穩定、精確，避免因部件過度設計而增加成本和重量;在薄壁斷面中材料要起更大的作用;生產工藝速度要更快、效率要更高，尤其是對于熱固性材料。
　　近，許多工藝創新催生了一些著名的應用進步。更快的加工工藝有助于降低配件系統的成本，從而使聚合物材料相比鋼材和輕質鋁、鎂具有更強的成本競爭能力。SPE汽車創新大獎賽上近的幾名獲獎者就是這些進步的典范。
　　工藝進步助推聚合物復合材料在更多的結構部件中取代金屬，如新型Corvette Stingray車上的粘接發動機罩和車頂總成(照片經通用汽車公司許可使用)。
　　用于電動車電池的無VOC復合材料
　　為了防止電動車輛(EV)電池在發生重大事故時損壞，通用汽車公司的Chevrolet Spark EV采用了一種無有機揮發物的復合材料電池殼體。
　　由于EV電池尺寸和重量較大，一般設置在后方較低的位置，所以復雜形狀的復合材料殼體(也有大的復合材料與金屬的接合處)要滿足多種極苛刻的性能要求。其中包括30°電池偏移不損壞，側面沖擊，以及車輛后部電池碰撞試驗;沿x, y, z軸的50克脈沖沖擊波;碰撞后整套裝置完整性;耐火試驗;3米跌落試驗(底部/端部);1米水浸泡試驗等。
　　為了滿足所有這些要求，據說研發團隊需要設計新材料、生產工藝、模塑成型后的處理工藝，以及非破壞性測試方法。用于該場合的材料是玻璃布/乙烯基酯預浸料。
　　值得注意的是，預浸料采用了工業界個無VOC的乙烯基酯(由Continental Structural Plastics (CSP)公司配混)，提供疊合、組裝成三維型坯，存放，之后模壓部件整個過程中所需的較長使用期。
　　與短纖維相比，連續纖維/織物增強可賦予較高的機械性能;織物粗紋可保證良好的浸潤/浸漬性能。特殊設計的疊合方式可保證能夠充填具有復雜設計細節的復雜斷面，電池殼體由CSP公司模壓制造，比過去的金屬殼體輕40%，而且其不會被腐蝕，不導電。
　　碳復合材料進入中等批量生產
　　碳纖維增強塑料(CFRP)有較大的強度/重量比，并具有優異的防碰撞性能，是理想的材料。它們已經在賽車和街道上合法使用的超級跑車中的結構件和半結構件中起著重要作用，不僅提高了性能，延長了加油間隔時間，而且在發生碰撞事故時駕駛員具有更高的安全性。
　　但是，熱固性碳纖維復合材料是非常昂貴的材料，因為原料纖維成本高，再加上生產工藝速度慢，一般采用真空袋/高壓釜系統加工預浸漬纖維(預浸料坯)，或通過樹脂熔滲或樹脂傳遞成型(RTM)工藝灌注和模塑纖維型坯。因此，CFRP材料一般僅用于對性能要求極高的場合(高性能跑車和超級跑車)或者其高端標志與增加的成本相匹配的場合。
　　樹脂供應商與合作開發公司BASF進行了大量的計算機仿真來設計部件，部件中將織物層(由聚酰胺6預浸漬的連續玻璃纖維成型)與不連續(剪斷)的玻璃纖維和PA6基體復合模塑到一起。
　　采用材料加工商Reinart公司開發的復合注塑工藝制造部件。先，預切、預浸漬的復合材料嵌件由機械手放置到注塑模具中。之后，彈出一個紅外(IR)加熱器對冷片材進行預熱，確保與復合模塑的短玻璃纖維/PA6具有良好的粘合性能。后，IR加熱器返回其原始位置，模具閉合，對嵌件進行三維成型，同時與沖擊改性短纖維PA6復合模塑，成型加強肋、邊緣、附屬結構及其他連續纖維不易充填的結構部分。
　　由于在脫模、修剪后，座椅底座上要安裝減振件和裝飾件，所以這種隱藏部件的外觀不重要。但是，對于一些可見應用場合，如果要求有較高的表面質量，可以采用復合模塑或聚合物薄膜。
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