美國密歇根州LIVONIA（2011年12月6日）如今，從事汽車內(nèi)飾件減重的專家們開始重新思考起汽車內(nèi)飾存在的含義，以及如何讓汽車零部件從多個方面發(fā)揮功能，同時滿足審美和操作性能上的要求。
這一主題是本刊于11月7日－9日在美國密歇根州Livonia召開的輕型車和電動車用塑料大會的討論主題之一。“可持續(xù)發(fā)展”和“自覺消費主義”已不再是新興的潮流趨勢和熱門詞，而已成為了根深蒂固的一種文化，特別是在各國政府提高對排放控制和燃油效率標準的大背景下。
在設(shè)計思路方面，汽車制造商和供應(yīng)商要同時兼顧客戶、消費者和商業(yè)需求以及銷售目標。
總部設(shè)于美國密歇根州普利茅斯的江森自控有限公司的北美區(qū)設(shè)計總監(jiān)Tom Gould說道：“一直以來塑料都受到設(shè)計師的青睞，因為塑料能夠帶來眾多的設(shè)計選擇。”
江森自控北美區(qū)設(shè)計總監(jiān)Tom Gould
減重設(shè)計方面，專家們將目光瞄準了生物模擬這類技術(shù)。舉例來說，當需要開發(fā)出重量更輕的假腿時，設(shè)計師可能會從大自然中鳥類筑巢中獲取靈感。通過模仿鳥巢內(nèi)部復(fù)雜交錯的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，能夠幫助設(shè)計師們達到減重的目標，同時又使假腿充分發(fā)揮應(yīng)有的功能。
作為對汽車內(nèi)飾件設(shè)計思路的顛覆，采用100％PET制成的輕質(zhì)車頂內(nèi)襯和裝飾件去除了笨重的外罩，而且兼具音響系統(tǒng)的功能。
Gould說：“我們將通常被隱藏起來的因素完全展現(xiàn)出來。”作為這一設(shè)計過程的一部分，像Gould這樣的專家們開始留意聚合物加工上的新方式。比如，在HermanMiller牌的家具系列中，一種模塑的塑料網(wǎng)眼無框座椅靠背給他們在汽車內(nèi)飾件的減重上帶來了靈感。
設(shè)計專家們將不同的塑料形式結(jié)合到一個產(chǎn)品中。例如，在車頂控制臺上使用功能性薄膜有助于減少車體質(zhì)量和起到加固零部件的作用。聚丙烯薄膜能使PP地板控制臺托架顯得更美觀，飾面更耐用，還能減少對較重的鋼結(jié)構(gòu)的依賴。通過這種設(shè)計，零部件的性能得到了有效提升。利用塑料復(fù)合材料則能制成纖薄而輕巧的座椅結(jié)構(gòu)。
要在實際中讓上述這類原理得到充分應(yīng)用，企業(yè)就必須圍繞現(xiàn)有的問題建立富有創(chuàng)新意識的團隊。
Gould說：“開誠布公地談?wù)撛O(shè)計構(gòu)想。打破思維，加強與非傳統(tǒng)合作伙伴的合作，并對塑料設(shè)計注入滿腔熱情。努力開發(fā)出對汽車塑料應(yīng)用重要的產(chǎn)品和體驗。通過設(shè)計讓一切成為可能。如果沒有創(chuàng)意作為支撐，科學(xué)將毫無用武之地。”
總部位于美國密歇根州Dearborn的國際汽車零部件集團北美公司的工程業(yè)務(wù)高級副總裁Maurice Sessel說，過去10年來，汽車傳動系和底盤對塑料的使用量已經(jīng)攀升了40％。他說：“今后這一數(shù)字只會進一步上升。”僅儀表板這一項就留有很大的減重空間。
Sessel說：“橫梁在汽車減重上帶來的機遇尤為引人注目，因為橫梁的重量占到IP重量分配的30％以上。”
此外在薄壁應(yīng)用上仍存在諸多機遇。專家們已經(jīng)成功地利用起泡劑實現(xiàn)減重5－15％，同時又不破壞結(jié)構(gòu)的完整性。該技術(shù)已在非A級表面上得到了運用。
納米技術(shù)在汽車行業(yè)得到應(yīng)用已不是一天兩天了，但在加工方面仍存在一些必須克服的挑戰(zhàn)。在碳素纖維增強材料方面，基于可回收碳素纖維的壓縮成型纖維氈技術(shù)能比玻璃纖維氈技術(shù)節(jié)約60％的能耗。
總部位于美國密歇根州Troy的佛吉亞北美汽車座椅公司的高級創(chuàng)新經(jīng)理Amit Kulkarni說道，塑料必須在成本和重量上具有競爭力才能受到OEM的重視。
那么，塑料怎樣才能在設(shè)計上取得突破性進展呢？Kulkarni對此舉了幾個例子，比如對于頭枕結(jié)構(gòu)，可利用泡沫材料進行定制并達到減重的效果。而采用塑料復(fù)合材料制成座椅背框，可幫助OEM減重約20％，將包裝厚度減少1英寸，并縮短10％的裝配時間。
他說：“塑料要在汽車行業(yè)得到普及，關(guān)鍵在于利用塑料／復(fù)合材料實現(xiàn)零部件的整合，進而達到減重效果。”
總部位于美國密歇根州Wyandotte的巴斯夫集團的高級開發(fā)工程師KippGrumm則談到了熱塑性包覆成型連續(xù)纖維結(jié)構(gòu)。這一構(gòu)想結(jié)合了注塑熱塑性塑料和連續(xù)纖維增強材料的雙重優(yōu)勢，打造出結(jié)實而又輕巧的零部件，不僅具有成本競爭力，而且有很好的硬度，有利環(huán)境，生產(chǎn)周期時間也更短。
他補充說：“其應(yīng)用之一便是用復(fù)合材料座椅靠背來取代現(xiàn)有的鋼制結(jié)構(gòu)。”