聚合物材料将在汽车领域应用广泛

　　专家预测，未来10年，聚合物材料在更多的车辆结构领域将起到更大的作用。但是，为了实现这个目标，分析工具要更加稳定、精确，避免因部件过度设计而增加成本和重量;在薄壁断面中材料要起更大的作用;生产工艺速度要更快、效率要更高，尤其是对于热固性材料。
　　近，许多工艺创新催生了一些著名的应用进步。更快的加工工艺有助于降低配件系统的成本，从而使聚合物材料相比钢材和轻质铝、镁具有更强的成本竞争能力。SPE汽车创新大奖赛上近的几名获奖者就是这些进步的典范。
　　工艺进步助推聚合物复合材料在更多的结构部件中取代金属，如新型Corvette Stingray车上的粘接发动机罩和车顶总成(照片经通用汽车公司许可使用)。
　　用于电动车电池的无VOC复合材料
　　为了防止电动车辆(EV)电池在发生重大事故时损坏，通用汽车公司的Chevrolet Spark EV采用了一种无有机挥发物的复合材料电池壳体。
　　由于EV电池尺寸和重量较大，一般设置在后方较低的位置，所以复杂形状的复合材料壳体(也有大的复合材料与金属的接合处)要满足多种极苛刻的性能要求。其中包括30°电池偏移不损坏，侧面冲击，以及车辆后部电池碰撞试验;沿x, y, z轴的50克脉冲冲击波;碰撞后整套装置完整性;耐火试验;3米跌落试验(底部/端部);1米水浸泡试验等。
　　为了满足所有这些要求，据说研发团队需要设计新材料、生产工艺、模塑成型后的处理工艺，以及非破坏性测试方法。用于该场合的材料是玻璃布/乙烯基酯预浸料。
　　值得注意的是，预浸料采用了工业界个无VOC的乙烯基酯(由Continental Structural Plastics (CSP)公司配混)，提供叠合、组装成三维型坯，存放，之后模压部件整个过程中所需的较长使用期。
　　与短纤维相比，连续纤维/织物增强可赋予较高的机械性能;织物粗纹可保证良好的浸润/浸渍性能。特殊设计的叠合方式可保证能够充填具有复杂设计细节的复杂断面，电池壳体由CSP公司模压制造，比过去的金属壳体轻40%，而且其不会被腐蚀，不导电。
　　碳复合材料进入中等批量生产
　　碳纤维增强塑料(CFRP)有较大的强度/重量比，并具有优异的防碰撞性能，是理想的材料。它们已经在赛车和街道上合法使用的超级跑车中的结构件和半结构件中起着重要作用，不仅提高了性能，延长了加油间隔时间，而且在发生碰撞事故时驾驶员具有更高的安全性。
　　但是，热固性碳纤维复合材料是非常昂贵的材料，因为原料纤维成本高，再加上生产工艺速度慢，一般采用真空袋/高压釜系统加工预浸渍纤维(预浸料坯)，或通过树脂熔渗或树脂传递成型(RTM)工艺灌注和模塑纤维型坯。因此，CFRP材料一般仅用于对性能要求极高的场合(高性能跑车和超级跑车)或者其高端标志与增加的成本相匹配的场合。
　　树脂供应商与合作开发公司BASF进行了大量的计算机仿真来设计部件，部件中将织物层(由聚酰胺6预浸渍的连续玻璃纤维成型)与不连续(剪断)的玻璃纤维和PA6基体复合模塑到一起。
　　采用材料加工商Reinart公司开发的复合注塑工艺制造部件。先，预切、预浸渍的复合材料嵌件由机械手放置到注塑模具中。之后，弹出一个红外(IR)加热器对冷片材进行预热，确保与复合模塑的短玻璃纤维/PA6具有良好的粘合性能。后，IR加热器返回其原始位置，模具闭合，对嵌件进行三维成型，同时与冲击改性短纤维PA6复合模塑，成型加强肋、边缘、附属结构及其他连续纤维不易充填的结构部分。
　　由于在脱模、修剪后，座椅底座上要安装减振件和装饰件，所以这种隐藏部件的外观不重要。但是，对于一些可见应用场合，如果要求有较高的表面质量，可以采用复合模塑或聚合物薄膜。
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