過去幾十年來，汽車變得越來越安全、越來越舒適，但與此同時，它們的重量也在與日俱增。“今天的駕車者與十年前相比，對車輛的要求要高得多，”來自朗盛高性能材料業(yè)務(wù)部全球應(yīng)用研發(fā)項(xiàng)目經(jīng)理Julian Haspel介紹說，“諸如電動車窗和空調(diào)等設(shè)備，現(xiàn)在都成了必不可少的配置了。”

各大汽車制造商為了使用戶駕車體驗(yàn)變得更輕松，不斷琢磨各種新點(diǎn)子。很多創(chuàng)意都需要增加額外的傳感器或小馬達(dá)。安全系統(tǒng)改進(jìn)也是用戶體驗(yàn)優(yōu)化的重要部分，更多的安全氣囊、耐碰撞的結(jié)構(gòu)等功能，如今都已成為了汽車安全的高標(biāo)準(zhǔn)，沒有人希望車子里缺少這些配置。

(朗盛：為保護(hù)氣候而減輕車重)

近年來，汽車制造商們已從車輛構(gòu)造方案中大幅削減了金屬的用量，這要得益于聰明的工程師們成功地用塑料替代了這些金屬材料。用聚酰胺和類似材料制成的部件種類之多，令人嘆為觀止。這其中包括：儀表盤支架、進(jìn)氣口、座椅扶手、發(fā)動機(jī)罩、連接桿、安裝架、座椅部件等。

鋼材很重，但畢竟堅(jiān)固，鋼材是制造商們制造汽車的傳統(tǒng)材料。鋼材還是在事故發(fā)生時保護(hù)車內(nèi)乘員的理想材料。因此，車身結(jié)構(gòu)部件、車門、側(cè)壁、擋泥板、引擎蓋等許多部件依然大多采用鋼材制成。因此，聚合物材料假如要與鋼材、鋁材和鎂材在它們后的領(lǐng)地內(nèi)展開競爭并取而代之，聚合物材料必須與金屬材料同樣堅(jiān)固耐用。而且，新材料還不能太貴。這也是為什么很難為那些部件找到替代材料。

纖維增加強(qiáng)度

解決這一問題的一個具前景的方法就是使用比塑料更加牢固的材料。解決方案之一便是玻璃纖維或碳纖維。將這些纖維植入塑料中，相對柔軟的聚合物材料就好比擁有了一副骨架。當(dāng)由加強(qiáng)纖維制成的部件受力，纖維就起到了像骨骼一樣的作用，承擔(dān)了大部分的載荷。于是部件可以承受大得多的應(yīng)力而不會發(fā)生斷裂或撕裂。“這里還必須需考慮到其他幾個因素，”Haspel說道。“例如，纖維要盡可能的長，越長越有效。”這是因?yàn)橹踩腴L纖維的材料傳導(dǎo)能力更強(qiáng)。

混合材料部件的主要優(yōu)點(diǎn)是重量極輕，使用Tepex的混合材料尤為如此。現(xiàn)在，一些纖維強(qiáng)化材料已經(jīng)幾乎與金屬同樣堅(jiān)固了。根據(jù)部件和功能的不同，使用這些材料替代鋼材，多可以減輕多達(dá)50%的重量。

“例如，我們的Tepex復(fù)合材料可以使安全氣囊罩側(cè)壁的厚度縮減至0.5毫米-1毫米，而不影響部件的強(qiáng)度，”Haspel介紹說。相比之下，使用傳統(tǒng)注塑成型塑料部件，其側(cè)壁厚度在3至4毫米之間。朗盛解決方案減輕車輛部件的重量。以剎車踏板為例，朗盛專家證明了全新技術(shù)可以減重。全鋼剎車踏板重794克，而塑料金屬復(fù)合材料制成的踏板重量大幅減輕至526克。相比于Tepex混合材料解決方案，塑料金屬復(fù)合材料踏板依然重得多，因?yàn)門epex混合材料重量僅為355克。“采用塑料—金屬混合材料技術(shù)的車輛前端多比全金屬材料制成的前端輕40%，”Haspel說。“使用Tepex材料的鋁制前端可以更輕。”

所以，塑料很有可能在未來在汽車車身發(fā)揮其作用，目前車身依然使用金屬材料。塑料與金屬材料一起將帶來諸多改進(jìn)。