蒂森克虏伯研发创新塑料 打造轻量化汽车

对汽车结构的印象还停留在传统的钢筋铁骨上？小伙伴们，其实塑料也可以成为汽车结构的重要组成部分哦。携手多家世界知名企业，材料专家蒂森克虏伯已经研发出了创新的钢铁和塑料复合材料，为汽车减重做出新的贡献。塑料如何在汽车减重中发挥作用，一起来看一下？

众所周知，在汽车行业，减重意味着油耗降低、二氧化碳排放减少，以及汽车动力性和安全性的提高。 过去，汽车厂商主要通过改进汽车所使用的钢结构材料，如采用全铝车身、铝镁合金或锰硼钢等来降低车身重量。虽然汽车生产的最主要原材料还是钢铁，但业内人士已在考虑通过混合具有不同特性的材料，充分利用功能优化的材料组合，来实现减重的目标。



蒂森克虏伯生产的三明治钢板

蒂森克虏伯在材料研发，尤其是复合材料领域，一直居于领先地位。在轻量化材料方面，我们将以前无法融入到一种材料中的不同材料特性融合到一起，开发了拥有全新特性的三层钢板复合材料——三明治钢板Tribond，采用这种材料的汽车零部件能够达到比目前的热成型解决方案减轻10%重量的效果。蒂森克虏伯的另一创新夹心产品LITECOR ®是一种高分子聚合芯层，外面包有两层薄薄的钢板，这种新型刚度增强型“三明治”材料比标杆车的钢质结构车顶方案重量轻38%。

虽然已经拥有创新的轻量化解决方案，蒂森克虏伯仍在不断探索，为汽车制造提供新的选择。今天，就为大家介绍我们最新研发的钢塑复合材料！

2016年秋季，在位于德国北部沃尔夫斯堡的一个名为Open Hybrid Lab Factory（OHLF）的轻型建筑园区里，蒂森克虏伯与全球知名的化工公司巴斯夫、注塑机械制造商Engel、印刷机制造商辛北尔康普、汽车零部件供应商麦格纳和大众汽车等携手，整合跨领域的专业知识，共同致力于开发用于大规模生产，尤其是汽车制造业的混合部件。该项目获得了德国联邦教育与研究部的资金支持，德国弗劳恩霍夫协会及布伦瑞克工业大学也参与到了项目的协调中。



Open Hybrid Lab Factory

为了实现共同目标，项目组需要将所有项目参与者带到同一张讨论桌前，也需要应用于试验生产的场地及各种设施。OHLF的作用正是如此，它将跨行业的精英团队汇聚在了一起，同时还提供了各种生产制造工具，当然，在这里，蒂森克虏伯和合作伙伴们也在根据各自的需求，开发用于混合结构的新机器和工具。

小伙伴们可能会疑惑，钢铁和塑料的属性差异如此明显，为何要异想天开把这两种材料复合在一起呢？研发人员的想法很简单：钢材可以用于任何必须拥有高强度的部位，在其他强度不那么重要的地方，我们当然可以使用轻便的塑料，达到减轻重量的目的。

就像历史呈现的那样，科学的魅力正是先提出一个看似不可能的想法，再把不可能变为可能。作为钢铁行业的集大成者，蒂森克虏伯自然当仁不让，积极参与到了创新钢材的探究和开发中。利用我们的专业知识，在OHLF里，蒂森克虏伯与合作伙伴共同找寻钢和塑料混合材料的最佳组合，同时我们也和汽车制造商合作设计复合材料的初始应用。

蒂森克虏伯钢铁欧洲创新部门项目负责人Fabian Schongen博士表示：

通过材料之间的完全牢固的结合，我们可以将钢和塑料结构的优势结合，使成型新材料的质量达到一个全新的水准。



项目团队打造的钢塑复合材料样品

Fabian Schongen博士的话当然不是说说而已。我们已经研发出了在钢铁表面覆盖塑料的创新钢塑复合产品。为了让钢板上的塑料薄膜不易脱落，蒂森克虏伯开发出了专业的处理方式，通过对钢铁进行特殊的预处理，使其活化，紧接着，再使用注塑或压缩模塑的方式将塑料或复合材料如碳纤维增强塑料（CFRP）施加到钢板上，由此，钢铁和塑料便形成了紧密而持久性的粘合。当钢板表面涂有塑料层时，钢板上又可以被施加额外的塑料元件。这种方式下制成的复合材料，不仅具有塑料的耐腐蚀和轻量性，同时具备钢铁的硬度和强度，也为汽车轻量化材料的运用开创了新的可能。

钢塑复合材料出现的意义是重大的，其未来的用途是多种多样的，特别是在汽车制造中。例如，汽车头部的保险杠承担着吸收和缓和外界冲击力、保护车身及乘员安全的功能，因此保险杠通常由钢铁制成。但现在，这一部件不一定非要完全由钢铁制成，它也可以由同时兼具高强度和轻量性的钢塑复合材料打造。

驾驶舱横梁同样可以使用这种材料，相对于纯钢，其轻量性可以给汽车带来更少的能耗，只需螺钉便可固定的模具也大大提升了汽车生产过程中的灵活度。就目前所掌握的技术来看，汽车的前照灯、仪表板和冷却系统等等，通通都可以使用这种钢塑复合材料。

目前，在OHLF，蒂森克虏伯还在通过客户和加工商进一步测试验证我们的技术，为材料的批量生产做准备。预计不久，钢塑材料打造的更轻量化、更环保、更安全的汽车就能和小伙伴们见面啦。