在全面的联合研究中，复合材料制造商汉高和工程顾问RLE International已经检查并验证了高性能结构泡沫在汽车车身和封闭件轻量化方面的潜力。研究表明，与传统的全金属设计相比，具有结构泡沫肋和增强材料的纤维增强聚合物组件每辆车可节省40公斤以上的重量。
车身部件尤其是封闭件一直是汽车工程中轻量化的重点，因为它们构成了车辆中一些最大的部件。即使将钢的厚度减少十分之一毫米，也可以减轻整体重量几公斤，从而对燃料或电力消耗以及碳排放产生积极影响。但是，在大多数现代汽车中，对钢的厚度进行工程限制绝对是一个挑战，因此进一步减小厚度会在满足所需的机械强度和防撞保护方面产生问题。
汉高汽车与交通OEM设计全球工程负责人David Caro表示：“我们采用一种全新的方法，研究了用混合纤维和结构泡沫增强聚合物解决方案取代传统的全金属设计来克服这些限制的可能性。” 。“我们的研究结果证实，通过以具有竞争力的成本来优化具有选择性泡沫肋骨和增强材料的纤维增强塑料框架或载体的刚度，我们可以在不降低典型碰撞情况下安全性的前提下实现进一步的轻量化。”
混合零件的特点是采用较高百分比的纤维增强聚合物（FRP）模制的实心框架或载体，并使用汉高的Teroson EP结构泡沫（一种可商购的基于环氧的材料，以极低的重量提供高强度和刚度）进行选择性增强。泡沫在预定的部分被注入到载体中，在电子喷涂炉中膨胀，并在混合组件和白车身的相邻部分之间建立刚性连接。
未经固化，可抵抗普通的汽车洗涤和磷化溶液以及电浸涂。然后根据具体的泡沫等级在15分钟或更短的时间内进行固化。
全面的项目包括SUV车辆的所有主要车身和关闭部件，从保险杠，挡泥板，支柱和车门到门槛板，侧板和后挡板。RLE International新业务开发项目经理Tobias Wigand解释说：“最终设计是基于广泛的有限元工程和符合标准规范的碰撞模拟，在几个连续的优化周期中得出的。” “在某些情况下，例如侧门，与最初的全铝设计相比，我们的混合结构塑料和泡沫解决方案甚至能够超出预期的性能。”
该研究中进行的碰撞模拟严格遵守苛刻的国际汽车标准，例如根据欧洲新车评估计划（Euro NCAP）和高速公路安全保险学会（IIHS）进行的偏移和小重叠正面碰撞测试，速度为64和50 km / h。根据美国NCAP规范以32 km / h的速度对侧撞（或撞杆）碰撞性能进行了测试。以美国联邦机动车安全标准（FMVSS）301的定义，以60 km / h的移动障碍物在固定测试车辆上模拟后方碰撞场景。另一项IIHS测试标准用于确定车顶的压溃性能。
总体而言，使用汉高Teroson EP结构泡沫的混合设计在变形和侵入的极限内都能通过所有这些测试，同时与传统的全金属部件相比可显着减轻重量。汉高和RLE International正在提供其混合结构设计技术，作为从概念设计到启动生产和批量生产的全方位方法，以确保所有开发，工程和材料工艺的过程安全性和可持续性。每种设计均根据客户规范和适用的行业标准针对所有相关的碰撞载荷工况进行了全面设计和优化。
来源：今日塑料
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