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2021年09月23日

工程塑料提升轻量化的机会和成果

近年来,随着美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)企业平均燃油经济性(CAFE)标准的实施和辩论,“轻量化”作为一个术语、概念和实践越来越受欢迎1。

尽管CAFE在1975年作为《能源政策与节约法案》的一部分引入,但随后对不同车型施加了严格的每加仑英里数和排放要求,这让汽车行业陷入踌躇。2 制造商将如何实现CAFE目标?举例来说,CAFE要求所有轻型车辆的燃料利用效率提高近40%。2

显而易见但具有挑战性的解决方案是找到有效且安全地减轻车辆重量的方法。反过来说很简单:更轻的重量 = 更高的燃油效率和更多的环保。解决方案并不那么明确。

进入工程塑料。塑料的特性与金属相似,有时甚至比金属更好,而重量只是金属的一小部分,因此是自然而然的选择。然而,吹捧金属到塑料的转换遇到了抵制的OEM观众。毕竟,金属是坚固、坚韧且久经考验的。塑料怎么可能竞争?

汽车制造商的轻量化经验

尽管当前的 CAFE 立法受到质疑,但汽车 OEM 正在重新考虑使用工程塑料实现轻量化的机会。与塑料材料专家和专门从事复杂应用的注塑商合作是过渡的关键。

为什么?简而言之,与金属零件结合使用或替代金属零件的塑料和复合材料配方不会影响性能或安全性。此外,它们还可以提供大多数金属无法提供的东西,包括:

  • 显著减轻车辆重量
  • 更大的设计自由度,从而提升了美学、部件功能和空气动力学性能。
  • 通过整合零件和减少二次加工来降低成本。

Creamid® S 的结构和美学优势解决了汽车制造商面临的棘手设计和性能挑战,如下所示:

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Creamid® S 配方为汽车制造商提供了显著的减重和成本降低。

设计支持:高性能车辆功能性后扰流板

Teknor Apex 推荐使用 Creamid A3H7G8.2S-40% 玻璃填充部分芳香族聚酰胺,以满足高性能汽车功能性后扰流板对重量、尺寸稳定性、强度、刚度和表面光洁度的要求。

与以前的设计相比,Creamid® S 配方由于其关键特性,大大减轻了重量和成本,包括:

  • 即使在调节后仍具有高强度和刚度
  • 即使在高玻璃含量的情况下,也能实现出色的模塑表面。
  • 低水分和低收缩不均,这两者都是实现出色尺寸稳定性的主要因素。
  • 消除金属加强筋和二次美观表面处理

其他行业如何采用轻量化

减重不仅是汽车行业的热门话题,其他工业应用也可以从工程热塑性塑料的减重优势中受益。在下面最近出现问题的工业应用中,交联 Creamid® S 是理想的解决方案。

Cam lever fasteners

Teknor Apex V Creamid A3H2G7.1S-交联 35% 玻璃、部分芳香族聚酰胺配方被用于替代压铸铝凸轮杠杆紧固件并提高标准热塑性塑料的抗蠕变性。

应用程序要求非常具体:

  • 请减轻金属杠杆的重量
  • 提高设计自由度(与金属相比)
  • 提高 PA 66 的抗蠕变性
  • 始终满足“真实环境”的刚度和强度要求
  • 模内颜色,无需油漆并降低成本

使用交联 Creamid® S 于凸轮杆紧固件,效果令人印象深刻:

  • 负载下的蠕变减少 75% 以上(与标准 PA 66 在 90°C 时相比)
  • 与压铸铝相比,重量减轻 45% 以上

上图:凸轮杆紧固件

使用 Creamid® S 等可靠、耐用的工程塑料进行轻量化,对于各行各业的制造商来说,是一种越来越普遍和有益的做法。在 Teknor Apex 等塑料专家的帮助下,您可以有效地解决问题,并将您的应用提升到一个新的水平。联系 Teknor Apex 团队,讨论您的轻量化挑战和需求。我们随时为您提供帮助!请点击下面的按钮立即联系我们。

来源
1美国国家公路交通安全管理局,企业平均燃油经济性,未注明日期
2节能联盟,企业平均燃油经济性(CAFE)标准,2018年7月27日

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