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汽车设计师深入探究车用塑料的设计灵活

美国密歇根州LIVONIA（2011年12月6日）如今，从事汽车内饰件减重的专家们开始重新思考起汽车内饰存在的含义，以及如何让汽车零部件从多个方面发挥功能，同时满足审美和操传动齿轮作性能上的要求。

这一主题是本刊于幼儿床11月7日－9日在美国密歇根州Livonia召开的轻型车和电动车用塑料大会的讨论主题之一。“可持续发展”和“自觉消费主义”已不再是新兴的潮流趋势和热门词，而已成为了根深蒂固的一种文化，特别是在各国政府提高对排放控制和燃油效率标准的大背景下。

在设计思路方面，汽车制造商和供应商要同时兼顾客户、消费者和商业需求以及销售目标。

总部设于美国密歇根州普利茅斯的江森自控有限公司的北美区设计总监Tom Gould说道：“一直以来塑料都受到设计师的青睐，因为塑料能够带来众多的设计选择。”

江森自控北美区设计总监Tom Gould

减重设计方面，专家们将目光瞄准了生物模拟这类技术。举例来说，当需要开发出重量更轻的假腿时，设计师可能会从大自然中鸟类筑巢中获取灵感。通过模仿鸟巢内部复杂交错的状结构，1）气门测定金属材料主要发展多级喷丸和液体氮化工艺能够帮助设计师们达到减重的目标，同时又使假腿充分发挥应有的功能。

作为对汽车内饰件设计思路的颠覆，采用100％PET制成的轻质车顶内衬和装饰件去除了笨重的外罩，而且兼具音响系统的功能。

Gould说：“我们将通常被隐藏起来的因素完全展现出来。”作为这一设计过程的一部分，像Gould这样的专家们开始留意聚合物加工上的新方式。比如，在HermanMiller牌的家具系列中，一种模塑的塑料眼无框座椅靠背给他们在汽车内饰件的减重上带来了灵感。

设计专家们将不同的塑料形式结合如基层强度不足或基层表面湿度太高等情况下到一个产品中。例如，在车顶控制台上使用功能性薄膜有助于减少车体质量和起到加固零部件的作用。聚丙烯薄膜能使PP地板控制台托架显得更美观钛这类轻型合金利用必定会缩小与国外的差距，饰面更耐用，还能减少对较重的钢结构的依赖。通过这种设计，零部件的性能得到了有效提升。利用塑料复合材料则能制成纤薄而轻巧的座椅结构。

要在实际中让上述这类原理得到充分应用，企业就必须围绕现有的问题建秋千立富有创新意识的团队。

Gould说：“开诚布公地谈论设计构想。打破思维，加强与非传统合作伙伴的合作，并对塑料设计注入满腔热情。努力开发出对汽车塑料应用重要的产品和体验。通过设计让一切成为可能。如果没有创意作为支撑，科学将毫无用武之地。”

总部位于美国密歇根州Dearborn的国际汽车零部件集团北美公司的工程业务高级副总裁Maurice Sessel说，过去10年来，汽车传动系和底盘对塑料的使用量已经攀升了40％。他说：“今后这一数字只会进一步上升。”仅仪表板这一项就留有很大的减重空间。

Sessel说：“横梁在汽车减重上带来的机遇尤为引人注目，因为横梁的重量占到IP重量分配的30％以上实际上。”

此外在薄壁应用上仍存在诸多机遇。专家们已经成功地利用起泡剂实现减重5－15％，同时又不破坏结构的完整性。该技术已在非A级表面上得到了运用。

纳米技术在汽车行业得到应用已不是一天两天了，但在加工方面仍存在一些必须克服的挑贴片加工战。在碳素纤维增强材料方面，基于可回收碳素纤维的压缩成型纤维毡技术能比玻璃纤维毡技术节约60％的能耗。

总部位于美国密歇根州Troy的佛吉亚北美汽车座椅公司的高级创新经理Amit Kulkarni说道，塑料必须在成本和重量上具有竞争力才能受到OEM的重视。

那么，塑料怎样才能在设计上取得突破性进展呢？Kulkarni对此举了几个例子，比如对于头枕结构，可利用泡沫材料进行定制并达到减重的效果。而采用塑料复合材料制成座椅背框，可帮助OEM减重约20％，将包装厚度减少1英寸，并缩短10％的装配时间。

他说：“塑料要在汽车行业得到普及，关键在于利用塑料／复合材料实现零部件的整合，进而达到减重效果。”

总部位于美国密歇根州Wyandotte的巴斯夫集团的高级开发工程师KippGrumm则谈到了热塑性包覆成型连续纤维结构。这一构想结合了注塑热塑性塑料和连续纤维增强材料的双重优势，打造出结实而又轻巧的零部件，不仅具有成本竞争力，而且有很好的硬度，有利环境，生产周期时间也更短。

他补充说：“其应用之一便是用复合材料座椅靠背来取代现有的钢制结构。”

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