多種材料汽車車身的應用前景

多種材料汽車車身的應用前景

在汽車行業中，車身輕量化設計無論是過去還是未來都是一種發展趨勢。如今用于制造汽車的材料與以往有很大的不同，多種混合材料車身近幾年發展很快。對于汽車來說，混合材料制造的車身既可以減輕自身質量，而且可以降低燃油消耗。混合材料相對于傳統材料固然有一定優勢，但是仍有一些急需解決的問題。首先，就材料本身來說，不同材料的熱膨脹系數不一樣，因此在加工過程中就需要解決產生新的應力；其次，應解決不同材料存在的不同化學反應；最后，如何將不同性能的材料加以區分或是整合在一起也是個問題。

目前，汽車車身的減重方法主要是應用高分子復合材料和鋁合金部件。多種材料方法只進行了小范圍生產應用且相關研究仍在進行。研究表明，多種材料方法可以使車身質量減輕40%。基于多種材料方法的優勢，部分高級車上運用了不同類型多種材料方案，如寶馬7系G11/G12的車身設計將鋼材、鋁合金以及碳纖維強化塑料結合在了一起；凱迪拉克CT6運用融合框架技術將鋼和鋁合金結合在一起；沃爾沃XC90運用了多種高強度鋼和鋁合金；奔馳2016款C級車運用了熱成形和普通超強度鋼以及鋁合金來制造車身。

從以上應用多種材料方法的案例來看，不同企業之間各不相同，大多數只應用了鋁合金和高強度鋼，這也反映出這一技術還不是很成熟。但是，隨著材料技術和加工工藝的發展，多種材料方法將憑借其特點而具有很大的市場競爭力。

Fredrik Henriksson etal. SAE 2016-01-1332.

編譯：吳祥