汽车部件以塑代钢潜力无限

　　11月10日，巴斯夫公司（BASF）在上海召开以轻量化设计为主题的媒体见面会。会上，巴斯夫工程塑料亚太区高级副总裁鲍磊伟（AndyPostlethwaite）表示，采用工程塑料替代钢质材料的轻量化技术正得到越来越普遍的应用。在该领域，起步不算早的中国汽车还有巨大的潜力可挖。

　　
　　减重需求为工程塑料应用加码
　　
　　据鲍磊伟介绍，如果汽车重量降低10%，油耗可以减少5%-7%，并且二氧化碳的排放也会得以降低。对部分汽车部件或车身覆盖件而言，采用工程塑料替代钢质材料，不仅可减轻重量高达50%，而且还有助于改善设计自由度。例如，某款欧宝车型的座椅，其骨架采用巴斯夫工程塑料后，虽然重量减轻了约20%，但是乘坐舒适性却不减反增。同时，得益于更紧凑的结构设计，座椅椅背厚度得以变薄，进而增加了车内乘坐空间；另外，基于一体化设计，大大减少原座椅骨架部件数量和材料用量，使得座椅总成更具成本竞争力。
　　
　　在介绍轻量化应用案例时，鲍磊伟特别提到了2011年法兰克福汽车展上亮相的smartforvision。在这款由戴姆勒与巴斯夫联合开发的全新概念车上，实现减重30%的工程塑料轮毂，无疑是其众多创新技术中的一大亮点。鲍磊伟说，采用巴斯夫UltramidStructureLF材料的全塑轮毂，虽然只是概念性产品，但是其已经经过一系列试验验证，或将进一步壮大工程塑料在汽车上的“地盘”。
　　
　　鲍磊伟表示，工程塑料在汽车上的应用已经越来越普遍。据不完全统计，欧洲汽车中聚酰胺（属于工程塑料类别）的平均用量约为20公斤/车。例如，大众高尔夫[综述图片论坛]的用量为25公斤、宝马1系更是高达28公斤。相比而言，中国汽车的聚酰胺平均用量仅为6公斤/车，尚不及欧洲的1/3。换言之，中国汽车以工程塑料代替钢质材料的潜力巨大。
　　
　　先进技术为工程塑料推广护航
　　
　　谈及如何用好轻量化技术时，鲍磊伟认为，新能源车更需要通过减轻传统部件重量，以弥补因配置电池及电机给车辆自重带来的沉重负担。同时，即便对于传统内燃机汽车，轻量化也不是简单的材料替换，需要采用现代化的计算机辅助设计/工程（CAD/CAE）技术，才能全面发挥出新材料在提升性能、缩短开发周期及降低成本等方面的综合优势。
　　
　　据悉，与钢质材料的各向均质的物理特性不同，工程塑料在强度、温度及应变速率等性能指标方面的特性复杂。为了增加强度，工程塑料需掺入玻璃纤维，纤维排列方向及密度的不同，又会对强度等性能产生直接影响。简单地说，含玻璃纤维的塑料零部件在注塑过程中，由于聚合物的黏性和剪切力作用，流体中的纤维会根据所处位置不断转动。同时，受零部件设计及浇口位置（聚合物熔体入口）影响，玻璃纤维的方向也会发生不同的转动。可见，相比钢质材料，工程塑料零部件在设计过程中需要考虑涉及选材及加工等众多因素。
　　
　　为此，巴斯夫早在多年前就着手研发用于模拟优化设计的CAE软件——ULTRASIM，将巴斯夫不同材料的性能特性、加工工艺诀窍等知识融入该CAE软件的知识库中。巴斯夫工程技术人员通过ULTRASIM专用软件为客户提供全套解决方案。例如，根据客户需求，推荐正确材料；在零部件设计过程中，给予基于真实模拟的设计指导及优化支持……
　　
　　鲍磊伟表示，近年来，中国汽车不仅产销规模攀升很快，技术进步也很大。事实上，早在2007年，巴斯夫工程塑料部门就在上海建立了面向汽车行业的技术中心。现在，该技术中心还配有CAE团队，以全力支持中国汽车的技术升级。