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2019 SPE 汽车创新奖公布

   日期:2020-01-11     来源:PT现代塑料    浏览:249    评论:0    
核心提示:经过资格预审和两轮评审后,2019年11月6日,美国塑料工程师学会(简称SPE)汽车部门在底特律郊区举行了第四十九届年度汽车创新奖颁奖盛典,向入围者、类别获奖者和大奖获得者颁发了奖杯。

经过资格预审和两轮评审后,2019年11月6日,美国塑料工程师学会(简称SPE)汽车部门在底特律郊区举行了第四十九届年度汽车创新奖颁奖盛典,向入围者、类别获奖者和大奖获得者颁发了奖杯。

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CarbonPro车厢摘取了SPE 汽车创新奖的大奖(图片来自SPE汽车部门)

2019年,SPE授予的奖项类别涉及:增材制造、后市场和限量版/特种车辆、车身外饰、车身内饰、底盘/硬件、环保、材料、动力系统以及工艺/装配/使能技术等。

此外,SPE还颁发了名人堂奖、终身成就奖和车辆工程团队奖。

获奖及提名产品

大奖获得者同时也是车身外饰类别的获奖者是通用汽车公司2020 GMC Sierra Denali 和 AT4 皮卡上的复合材料车厢。

CarbonPro车厢是行业中首个热塑性复合材料的皮卡车厢,采用日本帝人有限公司的Sereebo碳纤维/聚酰胺6复合材料模压成型。

增材制造类别的获奖者是福特汽车公司2020福特Explorer SUVs上的太阳镜箱。

入围此类决赛的其他产品是:通用汽车公司2019雪佛兰Silverado皮卡上的轮爪螺母启动器,以及福特汽车公司2019福特F-150 Raptor皮卡(用于中国市场)上的仪表板删除插头(delete plug)。

后市场和限量版/特种车辆类别的获奖者是捷豹路虎有限公司的2020 Jaguar XE SV Project 8超级跑车上的多个增材制造的部件。

入围此类决赛的其他产品是:通用汽车公司2020 GMC Sierra/雪佛兰Silverado皮卡上的全长侧储物箱,以及通用汽车公司2020 GMC Sierra皮卡和Yukon SUVs上的照明标志导光板。

车身外饰类别的获奖者是通用汽车公司2020 GMC Sierra Denali和AT4皮卡上的复合材料车厢,它也是大奖获得者。

入围此类决赛的其他产品是:FCA NA LLC公司2020 Ram皮卡上的复合材料主动导流板、福特汽车公司2020福特Explorer和林肯Aviator SUVs上的带结构加强并集成了主动格栅百叶窗系统的复合材料前端模块,以及福特汽车公司2020福特Explorer SUVs上的玻璃导槽密封系统。

车身内饰类别的获奖者是福特汽车公司2020 Explorer、Aviator和Corsair SUVs上集成的按钮载体模块策略。

入围此类决赛的其他产品是:福特汽车公司2020福特Explorer SUVs上的复合材料手套箱门闩,以及福特汽车公司2019林肯Aviator SUVs上的座椅靠背悬架系统。

底盘/硬件类别的获奖者是FCA NA LLC公司2020 Jeep Cherokee SUVs上的复合材料后差速器模块前支架。

入围此类决赛的其他产品是:福特汽车公司2020福特Explorer和林肯Aviator SUVs上的玻璃升降器塑料扣件、通用汽车公司2019 雪佛兰Corvette 跑车上的精密车轮平衡系统,以及福特汽车公司2020林肯Aviator SUVs上的颗粒物空气传感器。

环保类别的获奖者是福特汽车公司2019福特Mustang跑车上的100%消费后回收碳罐。

入围此类决赛的其他产品是:福特汽车公司2019福特Edge SUVs上使用的稻壳填充聚丙烯。

材料类别的获奖者是现代汽车公司2017现代Elantra轿车上使用的玻纤棉增强复合材料,它提高了抗划伤性能。

入围此类决赛的其他产品是:福特汽车公司2020福特F-150皮卡上的LED前雾灯、通用汽车公司2020雪佛兰Suburban SUVs上的高光黑模内着色雨刮电机盖、福特汽车公司2020福特F-250和F-350皮卡上的方向盘嵌框,以及通用汽车公司2020雪佛兰Corvette跑车上的SMC/LMC后行李箱部件。

动力系统类别的获奖者是福特汽车公司2017福特F-150皮卡上的变速器齿轮罩。

入围此类决赛的其他产品是:福特汽车公司2019福特F-150 Raptor皮卡上的发动机标牌、通用汽车公司2019 Cadillac XT4 CUVs上的燃油蒸汽泵总成、大众汽车公司2019奥迪A8轿车上的塑料冷却剂管,以及通用汽车公司2017雪佛兰Bolt电池电动汽车上的牵引电动机连接环。

工艺/装配/使能技术类别的获奖者是通用汽车公司2020雪佛兰Corvette跑车上的弧线拉挤后保险杠。

入围此类决赛的其他技术是:福特汽车公司2020福特Kuga Vignale CUVs上使用的直接背部发泡工艺,以及福特汽车公司2020林肯Aviator SUVs上的装饰板用激光技术。

此外,福特汽车公司1999福特Focus小型汽车上的首个塑料/金属混合材料的前端结构获得了名人堂奖。

福特汽车公司研究创新中心车辆与企业科学退休全球总监Michael J. Whitens获得了终生成就奖。通用汽车公司凭借2020雪佛兰Corvette跑车而获得了车辆工程团队奖。

值得关注的新的复合材料创新

虽然并非每一个参赛部件都能获得最终的类别奖或大奖,但许多提名的产品或技术都是了不起的——通过对材料科学、工艺开发和工程创新的结合而创造出的新部件,要么是以前用所替代的材料而不可能做到的,要么与采用基准材料(通常为金属)的类似部件相比,在功能、重量、容纳能力和成本等方面有了很大的改进。

参与2019年SPE汽车大奖赛的复合材料部件数量明显高于以往,它们代表了广泛的各种不同的复合材料和工艺技术。

比如,通用汽车公司提名的属于五大类别的9个部件,都具有创新性并采用了复合材料,它们全都用在2020 Corvette跑车上,包括由Molded Fiber Glass Companies公司(简称MFG,美国俄亥俄州Ashtabula)为汽车后隔板窗框而配制并成型的一种采用乙烯基酯树脂作为基体并由铍-石墨填充的片状模塑料(SMC),它不仅能承受中置发动机的高温,而且还可以降噪。

MFG还采用不饱和聚酯/乙烯基酯树脂(UP/VE)基体材料以及碳纤维和玻璃纤维两种增强材料,配制了一种比重(SG)为1.2的增韧SMC,并模压成型了后围框。

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该模压成型的SMC 后围框是参赛的最大部件(163cm×175cm×61cm),它构成了2020雪佛兰Corvette跑车所有后部内、外饰面板的基础尺寸,为采用一种设计构建出多种车型模式而提供了灵活性(图片来自SPE汽车部门)

此外,Corvette汽车上的前后储物箱采用了MFG的低密度(0.9SG)SMC(玻纤增强的 UP/VE)。

这种材料能漂浮在水上,能够毫无问题地成型出拥有深拉边的高壁板,并节省了成本,减轻了4.5 kg的重量。

MFG 还为后部进气管应用而配制了一种稍重(0.95 SG)的增韧UP/VE SMC,该部件消除了对谐振器的需求,据说是第一个集成到车身框架上的管道。

在雪佛兰Corvette汽车的后部,采用了汽车行业第一个弧线拉挤的复合材料保险杠防撞梁,Shape公司(美国密歇根州Grand Haven)采用碳纤维增强的聚氨酯-丙烯酸酯材料和Thomas GmbH + Co. Technik + Innovation KG(德国Bremervörde)开发的弧线拉挤工艺及设备生产了该部件。

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这种弯曲的防撞梁更适合汽车的后部造型和包容空间,并被安装到白车身上。

一种用于通道式结构中的湿法模压成型(LCM)的复合材料车底通道封盖,对车辆的扭转刚度提供了10%或更高的贡献率。

通常,复合材料被用来减重,但Corvette汽车上的精密车轮平衡系统却采用了一种独特的高密度(5.8 SG)复合材料,它是一种挤出型含氟聚合物,由工业消费后的具有订制磁性的耐腐蚀钢合金进行增强。

据说,这种基于连续带材的车轮,能够以较小的重量增量进行配重,提高了行驶的平稳性,减小了轮胎磨损,缩短了装配时间,降低了成本,同时还取代了钢、锌和铅制成的金属车轮配重。

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这款车底通道封盖通过湿法模压成型工艺被生产出来,采用了浸渍有乙烯基酯树脂的碳纤维(2层)和玻璃纤维(3层)材料(图片来自SPE汽车部门)

在通用汽车的参赛产品中,Corvette并非是唯一一款大量使用复合材料的车型,该汽车制造商还提名了其CarbonPro碳纤维增强热塑性复合材料的皮卡车厢,它被用于2019 GMC Sierra Denali和AT4皮卡上。

帝人的子公司——大陆结构塑料(美国密歇根州Auburn Hills)是该部件的成型商和一级集成商。

现代汽车公司(韩国首尔)在开发创新而独特的高分子材料以解决棘手的工程问题方面享有盛誉。

在2019 SPE汽车大奖赛中,该公司又推出了用在2017现代Elantra轿车上的玻纤棉增强聚丙烯(PP)门板。

这种玻纤棉增强填料,含有从建筑行业中回收的玻璃纤维保温材料并用沙子进行打磨,据说提高了长期抗擦伤性和尺寸稳定性,同时还降低了重量和成本。

Seoyon E-Wha(韩国首尔)是该部件的成型商、一级集成商和模具制造商。

参与2019 SPE汽车大奖赛的最不寻常的材料是为改善门板内侧的划痕和擦伤性而配制的一种玻纤棉/聚丙烯复合材料。这项应用还赋予了旧玻璃纤维隔热材料新的生命力,众所周知,这种材料很难回收,当部件燃烧时还会堵塞焚化炉(图片来自SPE汽车部门)

一种独特的复合材料后尾门内部加强结构,以较低的重量和线性热膨胀系数(CLTE)以及较高的刚性/重量比和尺寸稳定性,取代了钢制部件,被用在丰田汽车公司2020丰田Supra跑车上。

它由麦格纳国际公司(加拿大安大略省奥罗拉)采用纤维缠绕聚氨酯(PUR)/玻璃纤维复合材料(拥有PUR芯层和表层)制成。

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航空用纤维缠绕技术被用于生产一款跑车尾门的内部加强结构。该技术不仅拥有足以满足汽车产量所需的速度,而且据说对于解决难以处理的容纳和载荷问题也是完美的解决方案(图片来自SPE汽车部门)

用在大众汽车公司2020保时捷911跑车和Taycan电动汽车上的一种创新的制动踏板也得到了提名。

它由BogeRubber & Plastics公司(德国Damme)采用单向热塑性预浸带、长纤维热塑性塑料(LFT)和玻璃纤维织物增强有机片材制成,所有这些增强材料都采用了聚酰胺6(PA6)作为基体。

通过采用带材/LFT/有机片材的组合取代LFT/有机片材,减轻了重量,改善了驾驶触觉。

根据车型的不同,成本处于中性或者更低。

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一种高产量的热塑性复合材料制动踏板在德国被生产出来,在订制设备上,采用了含铺层和成型在内的混合工艺(图片来自Boge Rubber & Plastics和SPE汽车部门)

另一项得到提名的创新是用在FCA NA LLC公司(美国密歇根州Auburn Hills) 2020 Jeep Cherokee SUVs上的Boge部件,它取代了用在后差速器模块上的压铸和机加工的铝制前支架。

这种用于注塑成型的50%玻纤增强PA 66复合材料,不仅减轻了30%的重量以及使每辆车降低了$1的成本,而且消除了腐蚀,提供了10倍高的阻尼性,从而进一步改善了NVH性能,并极大地降低了整个项目的模具成本。

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一款注塑成型的玻纤/PA66后差速器模块支架以更低的重量和成本以及更好的NVH性能而取代了铝部件。这种强韧的复合材料必须满足严格的要求,并能与当时的当前生产实现无缝集成(图片来自SPE汽车部门)

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