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降本、降噪、減重……終于找到SMC 這波汽車應用方案
導讀：隨著汽車輕量化、節能化、化的發展趨勢，汽車制造商除了進行設計、工藝方面的創新，采用新型材料也是順應合汽車未來發展趨勢的重中之重。
【塑料機械網 科技創新】 隨著汽車輕量化、節能化、化的發展趨勢，汽車制造商除了進行設計、工藝方面的創新，采用新型材料也是順應合汽車未來發展趨勢的重中之重。
當中，復合材料由于具有結構可設計性、輕量化、高性能及成本優勢等，成為當前及未來汽車應用的熱門之選，常用的有碳纖維、玻璃鋼等。
有數據顯示，汽車整車減重1%，就可減少油耗0.7%，因此，汽車輕量化是實現節能減排的主要方法之一，而使用SMC復合材料替換車身的鋼鋁部件則是輕量化的一大趨勢。
另外，復合材料具有特殊的振動阻尼特性，可減振和降低噪聲、抗疲勞性能好，損傷后易修理，便于整體成形，可用于制造汽車車身、受力構件、傳動軸、發動機架及其內部構件。
雙壁結構復合型發動機罩：改善NVH與輕量化
復合材料汽車零部件供應商—帝人旗下的美國五洲結構塑料有限公司(Continental Structural Plastics，以下簡稱CSP)日前宣布為福特汽車公司(Ford)提供業內*用于2020款福特Explorer的復合雙壁(Dual Wall Dash)發動機防護罩。
這種SMC復合模塑材料防護罩能夠顯著降低車廂內動力傳動系統的NVH——噪音(Noise)、振動(Vibration)、聲振粗糙度(Harshness)。
“Dual Wall Dashboard”保護發動機后部的同時，還能覆蓋發動機艙兩側的支撐塔架，在發動機艙與前艙壁之間形成高密封空間。
由此，可以讓發動機艙內產生的噪聲消散從而大幅提升NVH，并在實現該功能的同時，僅靠4個GF-SMC成型材料就完成了以往鋼材料難以成型的既薄又復雜的形狀，可以收入發動機艙內有限的狹小空間。
并且，實現了12磅(約5.5kg)的輕量化，還具備發動機艙內電氣零部件的熱防護功能。
由于它是由復合材料制成，因此還具備可模塑性及設計靈活度，以支持復雜的下罩包裝環境。
復合雙壁發動機防護罩優點：
降低發動機噪音；聲音在傳達到主儀表板前就被消散，達到改善聲學效果；適配發動機裝配和維修保養問題
CSP業務開發總監Bryan Ludwig解釋道：
“由于復合材料具有以上特性，以及提供設計靈活性，令其成為許多下罩應用的選擇。我們的玻纖復合材料是一種熱固性材料，它實際上比金屬具備更佳的熱性能，并且體積可以模造得足夠輕薄，以適應發動機艙內的狹小空間。”
CSP執行官Steve Rooney補充道：“我們一直在研究途徑，致力于通過使用我們的復合材料來協助客戶應對設計和工程挑戰。由于復合材料具有優異的減震性能，能夠為福特駕駛室打造的安靜環境，從而提升了Explorer和Aviator車主的駕駛體驗。”
帝人從材料選定到零部件設計加強整體提案能力，確立穩定的供應體制，同時為了應對2020年以后環保限制嚴格化而推進車身輕量化，不斷擴充使用材料并展開與其他廠家的協作等，力爭作為多材料零部件供應廠家提高解決方案的提案能力。
帝人瞄準中國SMC市場
帝人株式會社已在中國成立合資公司賽史品威奧(CSP-Victall)，該公司是由帝人旗下公司— 美國五洲結構塑料有限公司(CSP)和青島威奧軌道股份有限公司共同組建的合資公司，專注于中國汽車輕量化解決方案、新能源汽車電池殼體解決方案。
賽史品威奧已向汽車零部件供應商提供可用于車身外飾件制作的玻纖-片狀成型材料(GF-SMC)復合材料。
CSP-Victall公司認為中國的新能源汽車用電池殼體以及皮卡車相關零部件具有較強的增長的潛力。
新工廠主要生產電池殼體以及皮卡、車體外板等與新能源汽車相關的產品。
推出國內*復合材料皮卡后斗
早前，賽史品威奧(唐山)結構復合材料有限公司(以下簡稱賽史品威奧)宣布，國內*SMC復合材料皮卡后斗已成功應用于江鈴(JMC)皮卡域虎3 SMC加強貨箱車型和域虎5 SMC加強貨箱車型。
此次與江鈴汽車合作開發生產的SMC皮卡后斗，全面解決了傳統鈑金材料重量大、易腐蝕和投資高的問題。
項目也借鑒了母公司美國五洲結構塑料有限公司(CSP)在北美為同類產品開發的成功經驗。此創新項目采用SMC片狀模壓復合材料，整個皮卡后斗經一體模壓成型，大大降低了產品制造周期及工裝模具數量。
江鈴汽車車身技術總監丁志勇表示：
“在材料工程方面，每輛汽車的減重都是一項重大成就，此次域虎新型SMC皮卡后斗相比于鈑金實現了減重30%，這個減重成果遠高于國內同類鈑金后斗。江鈴一直尋求新型材料應用的革新，相信此次與賽史品威奧合作推出國內*復合材料后斗，更能夠讓我們的皮卡用戶切實地感受到SMC后斗所帶來的性能提升。”
為生產配方的SMC片材，賽史品威奧使用全自動生產線，控制高強度樹脂和玻璃纖維等不同原材料的配比。
生產出的SMC片材自動裁切后送入模具中，經由的4300噸壓機進行真空模壓冷卻成型。這種先進的制造工藝可以充分滿足主機廠對零部件作業的率、高質量要求。
SMC后斗相比鈑金材質，有重量輕、耐腐蝕和抗沖擊的顯著優勢，大大提高了惡劣條件及高腐蝕性工況的用戶體驗。經過包括工具箱沖擊、油桶跌落和磚石沖擊的試驗后顯示，SMC后斗不會像鈑金材質一樣留下較大凹痕。
賽史品威奧總經理宋長江稱：“此次與江鈴汽車的SMC后斗*項目合作，將會產生良好的市場示范效應。SMC復合材料后斗與傳統鈑金相比，成型更方便、設計自由度大、綜合經濟效益更明顯等突出優點，將會成為國內汽車輕量化的材料而受到更多主機廠的青睞。”
MC后斗以其在成本及抗沖擊等方面表現出的獨特優勢，贏得了北美市場的廣泛認可。
CSP公司負責開發的豐田Tacoma和本田Ridgeline等皮卡后斗已投入市場多年。賽史品威奧將結合其中經驗更好地服務國內市場。
該公司相信未來會有更多的主機廠將采用新型復合材料后斗，以滿足消費者日益增長的對皮卡多樣化和消費升級的需求。
SMC材料應用于汽車行業七大優勢
SMC即片狀模壓料(Sheet Molding Compound)是由樹脂糊浸漬纖維或短切纖維氈，兩邊覆蓋聚乙烯薄膜而制成的一類片狀模壓料，屬于預浸氈料范圍。
SMC是目前上應用廣泛的玻璃鋼制品成型材料之一，主要原料由GF(專用紗)、UP(不飽和樹脂)、低收縮添加劑，MD(填料)及各種助劑組成。
根據一項新的Global Info Research (GIR)調查，SMC市場預計在未來五年內將以約3.9%的復合年增長率增長，到2024年將從2019年的18.8億美元增長到23.6億美元。
在應用領域方面，SMC在汽車行業的應用潛力巨大。
SMC材料廣泛應用于汽車零部件，包括車身部件、結構件及功能件。
SMC在汽車應用的主要方向為車身部件，例如車內飾件、散熱器護柵板、車門、車蓬硬頂、大燈反光板、前后保險杠、車身殼體、天窗等。
透過使用SMC復合材料，可以實現車身設計的靈活性，例如流線型設計，同時達到外觀的美觀效果和高品質。
在結構件方面，包括座椅骨架、保險杠骨架及前端支架等，使用SMC材料能夠實現制件的設計自由度及多功能性等。
在功能件方面，主要用于發動機及發動機周邊部件，主要利用SMC材料的耐高溫、耐油腐蝕特性，例如油底殼、空濾器蓋進氣歧管、齒輪室蓋、發動機氣門罩蓋、導風罩、加熱器蓋板、發動機隔音板及進氣管護板等。
美國復合材料制造商協會(ACMA)的一個分部——汽車復合材料聯盟(ACA)認為，SMC在汽車應用方面至少具備七大優勢：
顯著減輕重量(比同等鋼部件輕約20-35%);通過在單一組件中進行零件集成，并結合結構和裝配功能，降低了制造復雜性；降低加工成本(比鋼沖壓工具少40%);相較鋁鋼材料，抗凹陷性能更強，特別是在外部覆層(車身板)中；優越的耐腐蝕性；降噪減震；可透過適應復雜形狀、幾何細節等實現設計靈活性。
延伸閱讀：SMC其他應用
除了廣泛應用于汽車部件， SMC還廣泛應用于多個行業，例如在電子電器應用方面，可用于電器罩殼、電器原件與電部件及輸電線等；在建設模具領域，可用于水箱板模具、玻璃纖維門模具及儲存間構件模具等；在交通運輸模具方面，可應用于火車窗框模具、座椅模具、車廂壁板模具等。
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