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上汽集团|天成自控|科思创共同开发量产级碳纤维汽车座椅
空间2021年11月5日至10日,第四届中国国际进口博览会如期举行。科思创以“引领循环经济,共创低碳未来”为主题首秀进博会,在我们的碳中和展台上,围绕可持续发展和循环经济,诚意十足地展示了一系列技术、产品和解决方案。在所有的展品中,一款使用热塑性聚碳酸酯基碳纤维复合材料制造的量产级汽车座椅尤为吸引眼球。


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科思创作为一家全球领先的聚合物公司,能够为市场上提供聚碳酸酯和异氰酸酯两大类化学品,以及基于这两类化学品衍生出来的薄膜、涂料、胶粘剂和一些其他特殊产物。热塑性聚碳酸酯基碳纤维复合材料即其中的一种。

2019年,科思创为这款产品申请了商标Maezio®。与传统的环氧树脂基碳纤维复合材料相比,Maezio®复合材料具有高可回收性、高生产效率、低制造成本的优势,是碳纤维材料从航空航天、奢侈品领域逐步走向普通消费品的重要途经。在发布这款座椅之前Maezio®复合材料已经在蔚来ES6/8和EC6的轮毂和安踏KT6篮球鞋等不同领域得到了商业应用,赋予终端品牌差异化的竞争力。

本次进博会期间在科思创展台发布的汽车座椅由上汽集团、天成自控与科思创共同开发。上汽乘用车组织并主导了项目的整体开发流程,并在碳纤维骨架结构设计、连接型式、功能件匹配上提出了解决方案;天成负责座椅背板的详细设计,并完成了样椅的制造、装配和部分测试;科思创作为原材料供应商,同时也应用计算机辅助工程手段优化座椅设计、并提供加工成型工艺方案。在已经完成的各项测试中,该碳纤维座椅方案表现优异,超出了原有的设计期望值。这也意味着随着经验的积累,这款座椅材料有进一步减重、减薄的潜力。

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与传统的金属骨架结构汽车座椅不同,这款碳纤维座椅在设计端就针对碳纤维材质特性进行了优化,采用了整体桶式背板设计,这与众多超跑座椅有异曲同工之妙。整个碳纤维背板既承担了整体座椅各种工况力学载荷,又凸显了碳纤维独特的外观,颜值与实力兼备。同时由于避免了金属骨架的使用,与传统座椅方案相比,碳纤维座椅整体上可以减薄5%到41%,从某种程度上相应地增加了车内宝贵的空间。

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Maezio®复合材料具有良好的可回收性,这在此款座椅上得以充分的体现。该座椅背板主体由高强度的碳纤维单向带,经过特定叠层制造而成。表面层则应用回收而来的单向带废料、不合格品,经过一定的工艺,制造出了独特的大理石外观。背板背面的加强筋结构,则采用Maezio®其他已有量产项目中的边角料、报废件回收而成的塑料粒子注塑而成。经过计算,整个背板上回收料的占比可达约40%。此外,座椅背板在生产中的废料、废件,可以再次回收,制成碳纤维增强塑料粒子。从而,基本实现了全工艺流程的废物回收利用。

与传统的热固性碳纤维复合材料相比,Maezio®复合材料有更快的加工速度。这款背板采用混合注塑工艺制造而成,即把热压工艺和注塑工艺融合到一个加工周期中,既完成整体背板轮廓外观面的成型,又实现了内侧加强筋的注塑。整个加工周期控制在10分钟内。而传统的热固性碳纤维座椅多采用热压罐制造工艺而成,多数情况下成型周期约1-2小时。同时,Maezio®复合材料运输和存储方便,无需超低温环境,材料寿命也大大高于热固性复合材料。凭借这些优点,Maezio®复合材料使得碳纤维可以应用在汽车座椅结构件的大批量生产。

汽车座椅应用仅仅是个开始,科思创工程塑料事业部复合材料团队也在和其他汽车品牌深入合作,很快就有更多的汽车内外饰应用公布出来,让我们拭目以待!

文章来源,科思创


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