FRP與汽車創新技術

    汽車制造者總是希望能夠精密組裝汽車各部件，減少加工和組裝的工序，以及控制汽車的重量。這些愿望在進入第32屆美國塑料工程師協會汽車設計創新大賽決賽的各項新技術上，得到了體現和滿足。20項進入決賽的技術中，五項極具創新性的技術成果獲得了后大獎的殊榮。在今年的五項獲獎技術中，有兩項授予碳纖維在汽車底盤結構中的應用，此項具有突破性的技術，為業內人士期盼已久。
    幾十年前即有預言，碳纖維復合材料將取代金屬，用于制造汽車底盤，這一預言正逐步實現，目前應用于某些跑車底盤制造。本屆SPE大賽底盤/組裝類獲獎技術就是2003年DaimlerChrysler公司推出的Dosge Viper跑車所采用的碳纖維擋板支架系統，這項技術是碳纖維在大型底盤和車身外部部件上的次應用。以往只有賽車或其他特殊車型會在大型車身結構上采用碳纖維。
   這里所指的大型結構是左右擋板支架，從擋風玻璃一直延伸到車頭燈。Dosge Viper型跑車所采用的碳纖維擋板支架每個重4.25磅，乙烯酯SMC中參雜了55%碳纖維碎屑，由于沒有夾雜玻璃和其他填充物，新材料比重較小，只有1.4，而標準SMC比重為1.9 。同樣的材料也可用在兩個較小的支架和兩個車頭燈支架上，這樣就組成了完整的檔板支架系統。
   這四個復合部件共生13.5磅，由于少用了15到20個金屬零件，重量減輕了40磅。SMC薄壁雖只有2mm，卻能支撐著整個車身前端，而且有34個零件在這里聯結，剛性提高了22%。
   原材料是由Quantum Composite公司的QMC8590經Meridian Automoteve系統壓縮成型。碳纖維復合材料在汽車中的應用同時贏得材料類的創新獎。另有重約2磅的CF-SMC材料用于一體的A支柱和擋風玻璃周邊，獲獎的創新點是在SMC車門內部薄板。此薄板的主要部分是低密度的玻璃纖維SMC，為了增強門軸末端的硬度在CF-SMC中還添加了1磅Quantum的GMC-8590，這樣總共加起來每輛車用17.5磅的CF-SMC。
   極具創新性的是，Daimler Chrysler公司開發了交聯復合法來混合碳纖維和玻璃纖維。經過對CF-SMC和GF-SMC材料的復合順序進行測試之后，公司設計了一種合理的結構，將CF-SMC的兩端與兩個GF--SMC盯連，組裝成一種榫槽接合的結構，長度為4英寸。這項技術可以減少鋼制鉸鏈加固器件的大小，減輕重量，還增強了硬度。Daimler Chrysler公司發起人說："接下來要進行的革新將用CF材料制造出A級的車身表面。"(完）