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更輕!更快!更強(qiáng)!膠黏劑與汽車輕量化完美結(jié)合!
專欄:行業(yè)動(dòng)態(tài)
發(fā)布日期:2018-05-31
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膠黏劑如今簡(jiǎn)直無孔不入,雖然一直被懷疑,但人類已無法阻止膠黏劑越來越多的使用在汽車上了。為什么呢?這還要從汽車輕量化說起。隨著汽車技術(shù)的發(fā)展,汽車行業(yè)出現(xiàn)了一些方向性的趨勢(shì),如這兩年一直被提及的汽車“三化”,即電動(dòng)化、輕量化、智能化。 為滿足燃油經(jīng)濟(jì)性,汽車輕量化作為一種趨勢(shì)頗具爭(zhēng)議,人們常常將其理解成偷工減料。那么,汽車輕量化真的等于偷工減料嗎?顯然不是!汽車輕量化是在保證汽車安全性能的前提下,...
膠黏劑如今簡(jiǎn)直無孔不入,雖然一直被懷疑,但人類已無法阻止膠黏劑越來越多的使用在汽車上了。為什么呢?這還要從汽車輕量化說起。 隨著汽車技術(shù)的發(fā)展,汽車行業(yè)出現(xiàn)了一些方向性的趨勢(shì),如這兩年一直被提及的汽車“三化”,即電動(dòng)化、輕量化、智能化。
為滿足燃油經(jīng)濟(jì)性,汽車輕量化作為一種趨勢(shì)頗具爭(zhēng)議,人們常常將其理解成偷工減料。那么,汽車輕量化真的等于偷工減料嗎?顯然不是! 汽車輕量化是在保證汽車安全性能的前提下,盡量使車身減重,達(dá)到節(jié)能減排的目的。如今,很多品牌的新車中,輕量化是一個(gè)很大的賣點(diǎn),尤其是一些豪華品牌,輕量化已成為高端的標(biāo)志。 誤區(qū):車子越重,安全性能越好 人們普遍認(rèn)為,車子越重,開起來就越穩(wěn),車子越重,車子的整體強(qiáng)度越高,然后車的安全性能越好,其實(shí)這是一種誤區(qū)。F1賽車的時(shí)速可以達(dá)到300公里以上,但車重只有600公斤左右,可見,車重與開起來穩(wěn)不穩(wěn)沒有直接關(guān)系。
事實(shí)上,汽車的穩(wěn)定性與其操控性(汽車懸架系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和傳動(dòng)系統(tǒng))、底盤設(shè)計(jì)、外形風(fēng)阻系數(shù)等關(guān)系更加密切。 另外,在材料力學(xué)里有個(gè)強(qiáng)度極限的概念,例如鑄鐵和鋁合金相比,鋁合金更輕,但鑄鐵的強(qiáng)度極限為330MPa,而鋁合金可以達(dá)到580MPa以上,可見鋁合金的強(qiáng)度更強(qiáng)。
所以,材料的優(yōu)劣不是重量決定的,其各方面的綜合性能才是我們關(guān)注的重點(diǎn)。這也是如今汽車發(fā)動(dòng)機(jī)逐漸由鑄鐵材質(zhì)轉(zhuǎn)向鋁合金材質(zhì)的主要原因。鋁的在減輕了車身重量同時(shí),還增強(qiáng)了發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱效果,提高了發(fā)動(dòng)機(jī)工作效率,而且壽命也更長(zhǎng)。 輕量化如何提升安全性能 一是汽車結(jié)構(gòu)的輕量化優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過使用變截面、改變截面形狀以及局部加強(qiáng)設(shè)計(jì)等技術(shù),可達(dá)到甚至超過標(biāo)準(zhǔn)要求的強(qiáng)度極限。 二是應(yīng)用高強(qiáng)度和輕質(zhì)材料。如應(yīng)用高強(qiáng)度鋼、先進(jìn)高強(qiáng)度鋼和超高強(qiáng)度鋼,鋁鎂合金,工程塑料、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料等。 三是采用先進(jìn)的輕量化制造工藝。如激光拼焊、輥壓成形、高強(qiáng)鋼熱成形、內(nèi)高壓成形等制造技術(shù),結(jié)構(gòu)膠粘接、異種材料鉚接等連接技術(shù)。 汽車輕量化有什么好處 國外有試驗(yàn)表明,若汽車整車重量降低10%,燃油效率可提高6%-8%;汽車整備質(zhì)量每減少100公斤,百公里油耗可降低0.3-0.6升;汽車重量降低1%,油耗可降低0.7%。
而在駕駛方面,汽車輕量化后其加速性能也將得到提高,而在碰撞時(shí)由于慣性小,制動(dòng)距離也將減少。此外,車輛每減輕100公斤,二氧化碳排放可減少約5克/公里。這些數(shù)據(jù)顯示出輕量化設(shè)計(jì)具備這樣三個(gè)優(yōu)點(diǎn):節(jié)能、減排、提升駕駛樂趣。 膠黏劑與汽車輕量化完美結(jié)合 用膠粘劑來粘接車身材料,其實(shí)可以理解為一種新的焊接技術(shù)。我們知道有些金屬,如鋁和鈦是不容易焊接的,但用膠粘劑就能粘接牢固。而碳化纖維和其他復(fù)合材料本身就比使用螺釘更容易被粘固。 所以在使用鋁合金、鈦合金、碳纖維增強(qiáng)塑料等一些輕質(zhì)材料時(shí),兼顧強(qiáng)重比,膠黏劑粘接成為了一種更加合理的選擇。 相比于機(jī)械緊固連接,膠黏劑接頭中應(yīng)力分布十分均勻,可使被粘接物強(qiáng)度和剛性全部得以體現(xiàn),具有強(qiáng)度高、成本低、質(zhì)量輕的優(yōu)勢(shì)。膠黏劑對(duì)金屬、塑料、橡膠、陶瓷、玻璃、木材等各種材料均可粘接,還可調(diào)節(jié)不同材料被粘物之間熱膨脹特性差別。此外,膠黏劑還有防腐、密封等功能。 總之,汽車輕量化是一項(xiàng)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程,包括發(fā)動(dòng)機(jī)輕量化、車身輕量化、車身覆蓋件輕量化、傳動(dòng)系統(tǒng)輕量化等,也就是說汽車輕量化涉及了汽車結(jié)構(gòu)的各個(gè)方向,需進(jìn)行大量仿真實(shí)驗(yàn)。 此外,汽車輕量化對(duì)材料的性能要求非常高,采用高強(qiáng)度的材料成本也會(huì)直線上升,因此,一臺(tái)真正做到輕量化的汽車,一定是價(jià)格不菲。 從以上介紹也可以看出,搞汽車輕量化絕不是一件簡(jiǎn)單的事,不能保證汽車安全性能的汽車輕量化都是耍流氓。事實(shí)上,在能保證汽車安全性能的前提下,能夠?qū)崿F(xiàn)輕量化代表一個(gè)汽車廠商的造車技術(shù)水平。沒有實(shí)力的車企根本玩不轉(zhuǎn),這也是輕量化技術(shù)大多應(yīng)用于豪華品牌車型的緣故。 |