轻量化构造方法虽然已经成为汽车工程的永恒特征,但其重要性依然稳步提高。但由于存在自动化和循环时间问题,在大批量生产条件下制造复合组件依然是一项重大挑战。现在,新款沃尔沃(Volvo) XC90的底盘使用了基于汉高(Henkel)乐泰(Loctite) MAX 2聚氨酯基体树脂的纤维强化型复合钢板弹簧。沃尔沃XC90是一款高端跨界SUV,其创新的后桥概念将成为其他车型系列的平台。汽车应用复合组件的领先制造商BENTELER-SGL计划每年生产数十万件此类钢板弹簧。
基于玻璃或碳纤维的复合材料可减轻重量,进而可实现更低的油耗和二氧化碳排放量,这一优势加上其巨大的强度,可提供更好的安全性和良好的碰撞表现。作为粘合剂、密封剂和功能涂料的全球领先供应商,汉高与其工业客户密切合作,打造量身定制的综合解决方案。这些解决方案旨在应对汽车行业在轻量化构造领域面临的挑战,尤其是与批量生产中的成本效益和适用性有关的挑战。在携手BENTELER-SGL为沃尔沃汽车公司(Volvo Cars)开发并大规模生产一款复合钢板弹簧的过程中,汉高特别贡献了与RTM (树脂传递模塑)有关的专业工艺技术,以便进一步优化纤维强化型组件制造过程中的循环时间。来自汉高公司的乐泰MAX 2聚氨酯基体树脂由于粘度低,能够迅速填满模具,并快速、轻柔地浸透纤维材料,从而缩短灌注时间。由于其固化速度大大高于环氧树脂,循环时间整体上也有所缩短。2013年起,乐泰MAX 2已经成功应用于钢板弹簧的大批量生产。此外,当前项目采用了精选的添加剂,使固化流程更快、更灵活。汉高粘合剂技术业务部(Henkel Adhesive Technologies)汽车复合材料全球项目经理Frank Kerstan表示:“在由汉高、BENTELER-SGL和沃尔沃汽车公司组成的开发网络中,采用我们的聚氨酯树脂制造的组件都经过了广泛的车用测试和验证。运用我们在工艺优化方面的专业技术,我们可以证明,在温度和湿度等环境影响下,这种聚氨酯技术能够满足长期服务的所有标准。”
创新后桥概念
新款沃尔沃XC90的悬架采用具有创新特性的纤维强化型横向复合钢板弹簧,而非采用常用的螺旋弹簧。与传统的螺旋弹簧概念相比,此举实现了高度紧凑的设计,并减轻重量4.5千克,更为平稳的驾乘体验和更好的NVH(噪音、振动和平顺性)提供了更多的功能优势。由于没有悬挂台架(turret),行李箱的容积也得以增大。Volvo根据所谓的“可扩展平台架构”(SPA)原则进行运营。根据该原则,一些成功得到应用的概念可灵活修改,以应用于其他车型。同样地,未来数年内,新后桥也将注定会被整合到其他车型中,每年将有数十万辆汽车安装该后桥。因此,新款沃尔沃XC90只是一个开始。
BENTELER-SGL汽车复合材料业务开发总监Frank Fetscher表示:“汽车行业对生产流程的成本效益和可靠性的需求非常大。我们为沃尔沃汽车公司生产钢板弹簧,这个例子证明纤维复合材料的大批量生产已经成为现实。此外,凭借这种灵活的组件设计,我们能够采用相对较少的弹簧类型来覆盖整个平台。选择汉高作为合作伙伴是一个正确的决定,我们已经可以依靠我们的专业技术,这使我们能够进一步优化复合材料制造业务的自动化水平。当前这个项目表明,我们的轻量化钢片弹簧概念不仅适用于商用车辆,而且适用于轿车。我们还认为汉高的聚氨酯技术拥有开发更多汽车应用的巨大潜力。”
Loctite是汉高和/或其附属公司在德国和其它地方的注册商标。
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