多種材料汽車車身的應(yīng)用前景
在汽車行業(yè)中,車身輕量化設(shè)計無論是過去還是未來都是一種發(fā)展趨勢。如今用于制造汽車的材料與以往有很大的不同,多種混合材料車身近幾年發(fā)展很快。對于汽車來說,混合材料制造的車身既可以減輕自身質(zhì)量,而且可以降低燃油消耗?;旌喜牧舷鄬τ趥鹘y(tǒng)材料固然有一定優(yōu)勢,但是仍有一些急需解決的問題。首先,就材料本身來說,不同材料的熱膨脹系數(shù)不一樣,因此在加工過程中就需要解決產(chǎn)生新的應(yīng)力;其次,應(yīng)解決不同材料存在的不同化學反應(yīng);最后,如何將不同性能的材料加以區(qū)分或是整合在一起也是個問題。
目前,汽車車身的減重方法主要是應(yīng)用高分子復合材料和鋁合金部件。多種材料方法只進行了小范圍生產(chǎn)應(yīng)用且相關(guān)研究仍在進行。研究表明,多種材料方法可以使車身質(zhì)量減輕40%?;诙喾N材料方法的優(yōu)勢,部分高級車上運用了不同類型多種材料方案,如寶馬7系G11/G12的車身設(shè)計將鋼材、鋁合金以及碳纖維強化塑料結(jié)合在了一起;凱迪拉克CT6運用融合框架技術(shù)將鋼和鋁合金結(jié)合在一起;沃爾沃XC90運用了多種高強度鋼和鋁合金;奔馳2016款C級車運用了熱成形和普通超強度鋼以及鋁合金來制造車身。
從以上應(yīng)用多種材料方法的案例來看,不同企業(yè)之間各不相同,大多數(shù)只應(yīng)用了鋁合金和高強度鋼,這也反映出這一技術(shù)還不是很成熟。但是,隨著材料技術(shù)和加工工藝的發(fā)展,多種材料方法將憑借其特點而具有很大的市場競爭力。
Fredrik Henriksson etal. SAE 2016-01-1332.
編譯:吳祥