结构泡沫混合材料轻量化潜力 车辆可减重40多公斤

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据外媒报道，德国汉高（Henkel）携手RLE International工程咨询公司，全面检测和验证高性能结构泡沫塑料，在汽车车身和封闭部件轻量化方面的应用潜力。研究表明，与传统纯金属结构相比，采用含结构泡沫和增强材料的纤维增强聚合物组件，每辆汽车可减重40多公斤。

车身部件，尤其是封闭件，一直是汽车工程轻量化应用的重心，因为它们是汽车上最大的部件之一。即使钢厚度只减少0．1毫米，也能使车体总重降低数公斤之多，明显降低燃料或电力消耗，以及碳排放。然而，对大多数现代汽车来说，想要进一步降低钢材厚度，需要面临很大的挑战。因为这可能导致机械强度不足，影响碰撞保护性能。

汉高汽车与运输部门主管David Caro表示：“在研究过程中，我们采用全新的方法，通过混合纤维和结构泡沫增强聚合物解决方案，取代传统全金属设计，探讨克服这些障碍的可能性。研究结果证实，通过选择性泡沫和增强材料，优化纤维增强塑料框架或载体的刚度，我们可以进一步实现减重。同时，不影响典型碰撞场景安全性，并提升成本竞争力。”

这种混合部件，采用高纤维增强聚合物（FRP）和选择性增强材料（源于汉高Teroson EP结构泡沫）制成实体框架或载体。泡沫在被注入预定部分的载体中，在电泳涂装烘箱中膨胀，并在混合组件和白车身的相邻部件之间创建刚性连接。根据具体的泡沫等级，这种非固化材料，可在15分钟或更短的时间内进行固化，抵抗正常的汽车清洗和磷化解决方案，以及电浸涂层。来源：新材料网

该综合项目主要涉及SUV的主要车身部位和封闭部件，包括保险杠、挡泥板、门和门柱，以及门槛、侧板和尾门。RLE International新业务开发项目经理Tobias Wigand表示：“我们进行大量的有限元工程，以及符合标准规范的碰撞模拟试验，经过若干连续性优化周期，才推出最终的设计。对于侧门等部件来说，比起起初的全铝设计，我们的混合结构塑料和泡沫解决方案，甚至能够超过预期表现。”

在研究过程中，所进行的碰撞模拟测试严格遵循国际汽车标准。总体而言，这种源自汉高Teroson EP结构泡沫的混合设计，通过了所有测试，符合变形和碰撞要求。比起传统全金属部件，可大幅减轻重量。汉高和RLE International在混合结构设计技术基础上，提供全包式联合服务，从提出概念、推出产品，再到系列生产，确保开发、设计和材料加工过程的安全性和可持续性。可以根据客户要求，进行优化设计。