新一代汽車的七大領域新技術（下）：新材料、新接合技術與新開發工具

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新材料１：日本聚丙烯公司開發出用於汽車外板的聚丙烯，尺寸變化堪比鋁合金

日本聚丙烯株式會社（總部：東京）展出了新開發的線性膨脹系數與鋁合金相當的聚丙烯（PP）材料“WELNEX/GF”，主要面向翼子板等汽車外板用途。

用新材料制作的前翼子板。

WELNEX是以茂金屬為催化劑制造的新型聚丙烯。其特點是具備彈性材料那樣的柔軟性。過去主要面向汽車內飾開拓用途，已有採用先例。使用茂金屬催化劑制造的聚丙烯還具有線性膨脹系數低的特點，該公司利用這一特點，開發出了適合外板用途的WELNEX/GF。

除了線性膨脹系數低之外，WELNEX/GF還具有涂裝外觀精美、幾乎看不到焊接線等特點。為了提高機械特性，在其內部填充了20％的玻璃纖維，但與填充滑石粉一樣不易翹曲，成型時的尺寸精度也非常出色。不過，因為耐熱性差，目前還無法支持線上噴涂。

新材料２：漢高日本發布FRP用新基體樹脂，展示採用新材料制成的成型品

德國漢高（Henkel）的日本法人漢高日本公司展出了使用新型聚氨酯類基體樹脂“Loctite MAX3”制作的碳纖維增強樹脂基復合材料（CFRP）的成型品（汽車的車頂材料）。與目前常用的環氧樹脂相比，成型時間更短。

利用高壓RTM成型的汽車車頂材料（漢高日本）。

新型樹脂的耐熱性指標——玻璃化溫度達到了與環氧樹脂相同的125℃。機械特性中，延展率和韌性超過環氧樹脂，拉伸彈性模量和拉伸強度與環氧樹脂相同。而且，這種材料在高溫下的粘度低，在RTM（Resin TransferMolding）工藝的注塑工序中更容易滲入強化纖維。樹脂本身的硬化時間也比較短，從注入成型模具到脫模的時間（脫模時間）可以縮短到環氧樹脂的1/5左右。使用高壓RTM工藝制作此次展示的CFRP車頂材料所需的脫模時間為5.5分鐘。

新材料３：東海橡膠工業開發出具有行人保護功能的聚氨酯發動機罩

東海橡膠工業開發出了具有行人保護功能的發動機罩。這種發動機罩使用柔軟且具有緩沖性的聚氨酯一體成型，能夠減弱發生事故時對頭部的沖擊。現行的發動機罩使用聚?胺類樹脂成型，背面（下側）貼有用來隔音的聚氨酯構件。

能夠在發生事故時降低頭部所受沖擊的發動機罩。使用聚氨酯成型。

當汽車正面撞擊行人時，在保險杠的撞擊下，行人會雙腿離地，頭部撞在汽車的前發動機罩上。此時，前發動機罩會發生變形，使行人的頭部撞到其下方的發動機。而新發動機罩提高了沖擊吸收性，在這種情況下，行人頭部受到的沖擊可較現行發動機罩降低35％。該發動機罩對車輛外觀等設計沒有限制，效果等同於在發動機罩與發動機之間設置較大間隙的方法。

新材料４：幾分鐘即可成型的CFRP，可形成轂和肋

用“Polymarl MAT CZ”制成的試制品，Polymarl MAT CZ中使用了碳纖維材料

轂部放大。在成型時材料流動順暢。

三井化學與日本觸媒的合資公司Japan Composite（總部：東京）在三井化學的展位，展出了一項開發完成的技術——可在幾分鐘內成型的CFRP材料“Polymarl MAT CZ”。這種材料的比強度大於鋁合金，與鎂合金相當。採用SMC（Sheet Molding Compound）成型法，首先讓切割成幾十mm∼100mm左右的碳纖維浸泡熱固性樹脂，然后在使用模具進行加熱的同時壓縮成型。碳纖維不進行編織。成型時間約為4分鐘，而過去的RTM成型法，也就是在封閉模具后浸泡樹脂的方法需要160分鐘，新方法大大縮短了成型時間。而且，新材料成型時的流動性非常好，能夠流入模具的細節部分，形成轂（boss）和肋（rib）。