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【中国德富塑料网】塑胶网、塑化网络资讯：汽车制造必须一直遵循一系列更广泛和更严格的要求：包括在消音、减少二氧化碳排放量、空气动力学、重量等方面，这个列表还很长很长。随着汽车技术的不断发展，每个部件的生产都需要投入更多的知识、开发和设计工作。即使是在几乎没有车主会留意到的不起眼的底部保护方面，你也不能再用一块简单的金属板或塑料敷衍了。POLYTEC公司是汽车行业纤维增强塑料部件的主要供应商，它向我们展示了其中一个部件开发过程中的幕后故事。

总部设在奥地利的POLYTEC集团是一家全球领先的塑料部件开发商和生产商，他们在世界各地拥有超过4200名员工。其设在荷兰罗森达尔的分公司，是集团复合材料业务部门的一部分，其为如捷豹路虎这样的汽车制造商供应纤维增强塑料部件。

“2013年， 我们恰好在那里开展了另外一个项目。”POLYTEC公司的项目经理Andre Oppeneer说，“当捷豹公司的一名工程师为捷豹F 型全轮驱动设计新的轻量型前车身底板时，他询问我们是否可以帮忙解决他所遇到的问题”。

最初，前车身底板是由一块厚厚的、相对重的GMT(玻璃纤维增强型热塑性塑料，将其在烘箱中加热，然后放入模具中压成需要的形状)制成的。但事实证明，采用标准化的解决方式不可能减轻该部件的重量。POLYTEC公司能否帮助他们，使前车身底板变得更轻呢?

开发第一阶段

“问题是，前车身底板需要相当高的侧围，用于安装橡皮挡泥板，以保护一些关键部件免受外届水的影响。”Oppeneer说，“捷豹工程师的想法是采用一种类地毯式材料，但结果发现很不实用”。

这种轻的类地毯式的材料是LWRT(低重量增强热塑性塑料)。它最开始是一块薄薄的、平的玻璃纤维增强聚丙烯板。但是在制造零件的时候，由于要在烘箱中对其进行加热，玻璃纤维会趋向于恢复它原有的纤维取向。结果导致纤维向上翻转，并且在其中会产生大量的空隙。由此产生的蓬松的类纺织品材料具有吸音的效果，而且是厚厚的，其具有很高的弯曲刚度- 重量比和强度- 重量比。如果给它安装上足够多的加固件，它将足够牢固，以填充空隙。但是如果卸除这些载荷，它就不能再使用了。

　　“我们提出了一个综合的解决方案。”Oppeneer说，“这意味着生产的侧围，需要有GMT 所具有的高强度和刚度的特点，而大的中间部分，需要有LWRT 所具有的重量轻和噪声吸收的特点”。

这种降噪对于降低发动机噪声来说并不是那么多。拥有一台像捷豹这样引人注目的高性能跑车的车主喜欢听到引擎强劲的轰鸣声。降噪对于汽车底部来说很重要，比如汽车行驶在砾石路面上的时候，可以降低沙石撞击汽车底部所发出的声音。

GMT侧围绕过拐角到底部的一点距离，形成坚固的边缘，以连接在LWRT上。由于它们都含有聚丙烯，因此不需要螺栓或配件连接。只要将这两个部分简单地放入模具中，采用高温和高压将它们黏合在一起，并这在一次过程中形成产品。

开发第二阶段

“我们做了几个模型，捷豹公司花了两三个月仔细地对其进行测试。”Oppeneer说，“在测试期间，发现了一个问题。证明模型太有局限性了：来自发动机的余热没有足够快地散去。唯一快速的解决方法是在LWRT部分插入通风孔。但是发动机舱内部仍然需要防水。所以在LWRT部分的中间插入冷却狭缝。但是，当然这样的话LWRT会相当脆弱：最终只剩下几个细条，这样会使这部分很容易断裂。测试之一是汽车必须通过高速飞溅的水。那就是当前车身底板受到很大冲击的时候。”

为了防止在高速水飞溅时，前车身底板失效，LWRT通风狭缝必须局部加固，这是在一次过程中意识到的挑战。

幸运的是，目前在工业中使用有机板是一种趋势：使用玻璃纤维织物薄层或碳纤维增强片材旨在增加局部的强度和刚度。选择的材料是TenCate Cetex?，一种高刚性和重量轻的玻璃纤维增强聚丙烯，能够精确地增强背衬材料。

“它的抗拉强度远高于普通材料。”Oppeneer说，“这是因为使用了特殊的玻璃纤维织物。与GMT 不同，它不是采用玻璃纤维针刺材料制成。这些有机板用于冷却狭缝和通风孔周围。这样可以将三种不同的材料组合在一起，放入模具中并压在一起，所有步骤一次完成。”

“我们热塑性复合材料的目标应用体现了在汽车行业应用热塑性塑料的创新方法。”TenCate公司新业务开发总监Robert Lenferink说：“除了材料的性能之外，复合材料的智能加工是这个解决方案的核心所在。”

以这种方式将三种不同的复合材料组合在一起的想法在两周内构想出。而构思、交付和测试这种新的前车身底板总共只花了15周时间。这部分成功地通过了捷豹公司的所有测试。前车身底板成品的重量为1.2kg，比原来只使用GMT部分重量减轻了约33%。其声学性能也更好。

自2015年10月以来，每月已经有约500个这样的车底护板，在位于罗森达尔的POLYTEC工厂的自动化生产线上进行生产。这个产量很快就会增至三倍。因为捷豹公司对解决方案非常满意，他们依照相同的概念重新设计了捷豹F型后轮驱动车的前车身底板，并委托POLYTEC公司进行生产。后轮驱动器车具有不同的形状，因为它必须覆盖其它部件。并且这种后轮驱动车使用的是具有这种材料性能的有限元仿真模型设计的。

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