日企開發天然纖維復合材料輕量化車門

2010年7月14~16日,“電動汽車開發技術展EVEX2010”在太平洋橫濱國際會展中心舉辦,展覽期間,日本廠商杰斯比(JSP)和優必佳(U-PICA)展出了利用植物纖維 復合材料和植物性 發泡芯材制成的汽車車門面板試制品(圖1、圖2)。鋼板制車門的重量約為28kg(含玻璃窗等),而復合板制成的車門約為21kg(含玻璃窗等),減輕了約7kg。與鋼板相比,還具有隔熱性、吸音性及沖擊吸收性等性能。

日企開發天然纖維復合材料輕量化車門的圖1

圖1 鋼板制成的車門面板和復合板制造的車門面板

復合材料車門使用的是生物質不飽和聚酯基體樹脂,并采用杰斯比開發的生物質 發泡芯材。復合板的厚度為10mm,但用鋼板制造時也要將兩塊0.6~0.8mm的薄板粘合起來,最終以10mm左右的厚度來使用,因此厚度不會對其他部件造成影響。
一般情況下,各種產品大多采用以 發泡芯材填充 復合材料板的方法作為 輕量化手段。此次兩家公司試制汽車車門強度也達到了在汽車外裝部件上使用的標準。4kg/m2復合板的1mm撓度負荷超過了0.2kPa。

日企開發天然纖維復合材料輕量化車門的圖2

圖2 植物纖維復合材料車門面板剖視圖

JSP高功能材料事業開發部部長佐佐木秀浩表示,可確保強度的最大原因在于改進了 復合材料發泡芯材的粘合性。新開發了與FRP 復合材料親和性很高的 發泡芯材,在不使用粘合劑的情況下也能保證一體化。由于粘合性得到提高,因此還可帶來表面的良好光滑性。
此次試制品于2010年6月完成,整個開發用了3年時間。今后兩公司還將對實際應用于汽車部件中進行測試。
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