低成本減輕車重，本田全球率先實現鋼鋁混合車門

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本田全球率先為量產車採用了混合車門。成本僅增加1成左右，而四扇車門減重11公斤。

在汽車輕量化技術開發速度加快之際，本田開發出了用鋼材和鋁合金兩種不同材料（異材質）組合而成的車門（混合車門）（上圖）。在北美市場，這種車門已經配備在了3月發售的“謳歌”系列新款“RLX”之中（圖1）。混合車門應用於量產車在全球尚屬首次。內板使用鋁合金、外板使用鋼材這種非常規組合的車門尚無實用化先例。最大的原因在於成本高。內板的安裝部件多，構造復雜。這需要開發相應的生產技術，並配置專用設備，因此會抬升制造成本。

圖1：“謳歌”系列新款“RLX” 首款配備混合車門的量產車。3月開始在北美市場銷售。

車門由兩張板材內外貼合而成（圖2）。其中，內板採用的是拉伸強度為270MPa的鋼，外板採用的是拉伸強度在200MPa以上的6000系（鋁-鎂-硅系）鋁合金。與內外均使用鋼材的“全鋼材質”普通車門相比，將車門外板改為鋁合金后重量更輕，而且成本又低於內外均使用鋁合金的“全鋁合金材質”車門。也就是說，混合車門具備了集兩種車門“優點於一身”的特點。車門外板改換鋁合金后，車輛外側的重量將會減輕，從而使重心內移，因此還具備提高操控穩定性的優點。

圖2：內板與外板內板

採用拉伸強度為270MPa的鋼（厚度為0.8mm），外板採用拉伸強度在200MPa以上的6000系鋁合金（厚度為1.1∼1.2mm）。

實際上，與全鋼車門相比，新型混合車門不僅讓一輛汽車（四扇車門）的重量減輕了11公斤，還把成本的增幅控制在了10％左右。而全鋁合金車門雖然能令重量減少22.5公斤，但成本會增加2.9倍。

負責生產混合車門的是埼玉制作所的狹山工廠。該廠計劃首先為RLX實施量產，同時構筑技術，然后陸續推廣到其他車型。本田技術研究所四輪R＆D中心第10技術開發室第3小組研究員田野口健一透露，在這一過程中，“還將爭取實現全球化生產”。

在遏制成本大幅上漲的同時，還可實現顯著的輕量化效果——對於混合車門的這一優勢，競爭對手當然也心知肚明。因此，在此之前，其他汽車企業也一直在進行著開發，但未能實現在量產車中的配備。

熱變形是最大障礙

對於其中的緣由，本田的田野口解釋說：“這是因為不同性質的鋼材和鋁合金混合使用時有3個難題沒有得到解決”。具體包括：﹝1﹞遏制熱變形﹔﹝2﹞確立牢固的結合方法﹔﹝3﹞防止電蝕。

田野口表示，在其中，﹝1﹞“遏制熱變形一直困擾著其他汽車企業”。因為一旦忽視材質之間的差異，與全鋼車門採用一樣的制造方式，車門就會出現10mm之大的曲翹和凹陷，變形程度之嚴重，根本無法正常開合。

原因有兩個方面，一是鋼材與鋁合金的線膨脹系數差別大，二是涂裝工序的烘烤溫度高。簡單來講，在溫度發生變化時，鋁合金的伸縮大，會使車門發生變形。

車門外周採用“折邊（包邊）”加工的方式，也就是使用熱硬化性粘合劑，把兩張板材粘貼在一起，將較長的外板翻折（圖3）。混合車門是翻折鋁合金外板，將鋼內板包裹在內。然后，車門將在兩張板材固定的狀態下進入涂裝工序。但在此時，粘合劑尚未硬化。

圖3：車門周邊受到的熱變形的影響 鋼內板與鋁合金外板通過粘合劑和包邊結合。進入烘烤工序后，在近200℃的溫度下，鋁合金外板的膨脹相對較大。與此同時，在熱量的作用下，粘合劑發生硬化。接著，車門離開烘烤工序，進入常溫環境，此時，鋁合金外板將發生收縮，但硬化的粘合劑會形成阻礙。車門周圍受到收縮產生的應力，發生曲翹。

當車門進入另一個問題——烘烤工序之后，在熱的作用下，溫度將從常溫上升到接近200℃。這時，與鋼內板相比，鋁合金外板的膨脹相對較大，會向外側延伸。與此同時，樹脂受熱硬化。