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2019 SPE 汽車(chē)創(chuàng)新獎(jiǎng)
經(jīng)過(guò)資格預(yù)審和兩輪評(píng)審后，2019年11月6日，美國(guó)塑料工程師學(xué)會(huì)（簡(jiǎn)稱SPE）汽車(chē)部門(mén)在底特律郊區(qū)舉行了第四十九屆年度汽車(chē)創(chuàng)新獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)盛典，向入圍者、類別獲獎(jiǎng)?wù)吆痛螵?jiǎng)獲得者頒發(fā)了獎(jiǎng)杯。
CarbonPro車(chē)廂摘取了SPE 汽車(chē)創(chuàng)新獎(jiǎng)的大獎(jiǎng)（圖片來(lái)自SPE汽車(chē)部門(mén)） 2019年，SPE授予的獎(jiǎng)項(xiàng)類別涉及：增材制造、后市場(chǎng)和限量版/特種車(chē)輛、車(chē)身外飾、車(chē)身內(nèi)飾、底盤(pán)/硬件、環(huán)保、材料、動(dòng)力系統(tǒng)以及工藝/裝配/使能技術(shù)等。 此外，SPE還頒發(fā)了名人堂獎(jiǎng)、終身成就獎(jiǎng)和車(chē)輛工程團(tuán)隊(duì)獎(jiǎng)。 獲獎(jiǎng)及提名產(chǎn)品 大獎(jiǎng)獲得者同時(shí)也是車(chē)身外飾類別的獲獎(jiǎng)?wù)呤峭ㄓ闷?chē)公司2020?GMC Sierra Denali?和?AT4?皮卡上的復(fù)合材料車(chē)廂。 CarbonPro車(chē)廂是行業(yè)中首個(gè)熱塑性復(fù)合材料的皮卡車(chē)廂，采用日本帝人有限公司的Sereebo碳纖維/聚酰胺6復(fù)合材料模壓成型。 增材制造類別的獲獎(jiǎng)?wù)呤歉Ｌ仄?chē)公司2020福特Explorer?SUVs上的太陽(yáng)鏡箱。 入圍此類決賽的其他產(chǎn)品是：通用汽車(chē)公司2019雪佛蘭Silverado皮卡上的輪爪螺母啟動(dòng)器，以及福特汽車(chē)公司2019福特F-150?Raptor皮卡（用于中國(guó)市場(chǎng)）上的儀表板刪除插頭（delete plug）。 后市場(chǎng)和限量版/特種車(chē)輛類別的獲獎(jiǎng)?wù)呤墙荼坊⒂邢薰镜?020 Jaguar XE SV Project 8超級(jí)跑車(chē)上的多個(gè)增材制造的部件。 入圍此類決賽的其他產(chǎn)品是：通用汽車(chē)公司2020 GMC?Sierra/雪佛蘭Silverado皮卡上的全長(zhǎng)側(cè)儲(chǔ)物箱，以及通用汽車(chē)公司2020 GMC?Sierra皮卡和Yukon?SUVs上的照明標(biāo)志導(dǎo)光板。 車(chē)身外飾類別的獲獎(jiǎng)?wù)呤峭ㄓ闷?chē)公司2020?GMC Sierra Denali和AT4皮卡上的復(fù)合材料車(chē)廂，它也是大獎(jiǎng)獲得者。 入圍此類決賽的其他產(chǎn)品是：FCA NA LLC公司2020?Ram皮卡上的復(fù)合材料主動(dòng)導(dǎo)流板、福特汽車(chē)公司2020福特Explorer和林肯Aviator?SUVs上的帶結(jié)構(gòu)加強(qiáng)并集成了主動(dòng)格柵百葉窗系統(tǒng)的復(fù)合材料前端模塊，以及福特汽車(chē)公司2020福特Explorer?SUVs上的玻璃導(dǎo)槽密封系統(tǒng)。 車(chē)身內(nèi)飾類別的獲獎(jiǎng)?wù)呤歉Ｌ仄?chē)公司2020?Explorer、Aviator和Corsair?SUVs上集成的按鈕載體模塊策略。 入圍此類決賽的其他產(chǎn)品是：福特汽車(chē)公司2020福特Explorer?SUVs上的復(fù)合材料手套箱門(mén)閂，以及福特汽車(chē)公司2019林肯Aviator?SUVs上的座椅靠背懸架系統(tǒng)。 底盤(pán)/硬件類別的獲獎(jiǎng)?wù)呤荈CA NA LLC公司2020 Jeep?Cherokee?SUVs上的復(fù)合材料后差速器模塊前支架。 入圍此類決賽的其他產(chǎn)品是：福特汽車(chē)公司2020福特Explorer和林肯Aviator?SUVs上的玻璃升降器塑料扣件、通用汽車(chē)公司2019 雪佛蘭Corvette?跑車(chē)上的精密車(chē)輪平衡系統(tǒng)，以及福特汽車(chē)公司2020林肯Aviator?SUVs上的顆粒物空氣傳感器。 環(huán)保類別的獲獎(jiǎng)?wù)呤歉Ｌ仄?chē)公司2019福特Mustang跑車(chē)上的100%消費(fèi)后回收碳罐。 入圍此類決賽的其他產(chǎn)品是：福特汽車(chē)公司2019福特Edge?SUVs上使用的稻殼填充聚丙烯。 材料類別的獲獎(jiǎng)?wù)呤乾F(xiàn)代汽車(chē)公司2017現(xiàn)代Elantra轎車(chē)上使用的玻纖棉增強(qiáng)復(fù)合材料，它提高了抗劃傷性能。 入圍此類決賽的其他產(chǎn)品是：福特汽車(chē)公司2020福特F-150皮卡上的LED前霧燈、通用汽車(chē)公司2020雪佛蘭Suburban?SUVs上的高光黑模內(nèi)著色雨刮電機(jī)蓋、福特汽車(chē)公司2020福特F-250和F-350皮卡上的方向盤(pán)嵌框，以及通用汽車(chē)公司2020雪佛蘭Corvette跑車(chē)上的SMC/LMC后行李箱部件。 動(dòng)力系統(tǒng)類別的獲獎(jiǎng)?wù)呤歉Ｌ仄?chē)公司2017福特F-150皮卡上的變速器齒輪罩。 入圍此類決賽的其他產(chǎn)品是：福特汽車(chē)公司2019福特F-150?Raptor皮卡上的發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)牌、通用汽車(chē)公司2019 Cadillac?XT4?CUVs上的燃油蒸汽泵總成、大眾汽車(chē)公司2019奧迪A8轎車(chē)上的塑料冷卻劑管，以及通用汽車(chē)公司2017雪佛蘭Bolt電池電動(dòng)汽車(chē)上的牽引電動(dòng)機(jī)連接環(huán)。 工藝/裝配/使能技術(shù)類別的獲獎(jiǎng)?wù)呤峭ㄓ闷?chē)公司2020雪佛蘭Corvette跑車(chē)上的弧線拉擠后保險(xiǎn)杠。 入圍此類決賽的其他技術(shù)是：福特汽車(chē)公司2020福特Kuga Vignale?CUVs上使用的直接背部發(fā)泡工藝，以及福特汽車(chē)公司2020林肯Aviator?SUVs上的裝飾板用激光技術(shù)。 此外，福特汽車(chē)公司1999福特Focus小型汽車(chē)上的首個(gè)塑料/金屬混合材料的前端結(jié)構(gòu)獲得了名人堂獎(jiǎng)。 值得關(guān)注的新的復(fù)合材料創(chuàng)新 雖然并非每一個(gè)參賽部件都能獲得最終的類別獎(jiǎng)或大獎(jiǎng)，但許多提名的產(chǎn)品或技術(shù)都是了不起的——通過(guò)對(duì)材料科學(xué)、工藝開(kāi)發(fā)和工程創(chuàng)新的結(jié)合而創(chuàng)造出的新部件，要么是以前用所替代的材料而不可能做到的，要么與采用基準(zhǔn)材料（通常為金屬）的類似部件相比，在功能、重量、容納能力和成本等方面有了很大的改進(jìn)。 參與2019年SPE汽車(chē)大獎(jiǎng)賽的復(fù)合材料部件數(shù)量明顯高于以往，它們代表了廣泛的各種不同的復(fù)合材料和工藝技術(shù)。 比如，通用汽車(chē)公司提名的屬于五大類別的9個(gè)部件，都具有創(chuàng)新性并采用了復(fù)合材料，它們?nèi)加迷?020?Corvette跑車(chē)上，包括由Molded Fiber Glass Companies公司（簡(jiǎn)稱MFG，美國(guó)俄亥俄州Ashtabula）為汽車(chē)后隔板窗框而配制并成型的一種采用乙烯基酯樹(shù)脂作為基體并由鈹-石墨填充的片狀模塑料（SMC），它不僅能承受中置發(fā)動(dòng)機(jī)的高溫，而且還可以降噪。 MFG還采用不飽和聚酯/乙烯基酯樹(shù)脂（UP/VE）基體材料以及碳纖維和玻璃纖維兩種增強(qiáng)材料，配制了一種比重（SG）為1.2的增韌SMC，并模壓成型了后圍框。 該模壓成型的SMC 后圍框是參賽的最大部件（163cm×175cm×61cm），它構(gòu)成了2020雪佛蘭Corvette跑車(chē)所有后部?jī)?nèi)、外飾面板的基礎(chǔ)尺寸，為采用一種設(shè)計(jì)構(gòu)建出多種車(chē)型模式而提供了靈活性（圖片來(lái)自SPE汽車(chē)部門(mén)） 此外，Corvette汽車(chē)上的前后儲(chǔ)物箱采用了MFG的低密度（0.9SG）SMC（玻纖增強(qiáng)的 UP/VE）。 這種材料能漂浮在水上，能夠毫無(wú)問(wèn)題地成型出擁有深拉邊的高壁板，并節(jié)省了成本，減輕了4.5 kg的重量。 MFG 還為后部進(jìn)氣管應(yīng)用而配制了一種稍重（0.95 SG）的增韌UP/VE SMC，該部件消除了對(duì)諧振器的需求，據(jù)說(shuō)是第一個(gè)集成到車(chē)身框架上的管道。 在雪佛蘭Corvette汽車(chē)的后部，采用了汽車(chē)行業(yè)第一個(gè)弧線拉擠的復(fù)合材料保險(xiǎn)杠防撞梁，Shape公司（美國(guó)密歇根州Grand Haven）采用碳纖維增強(qiáng)的聚氨酯-丙烯酸酯材料和Thomas GmbH + Co. Technik + Innovation KG（德國(guó)Bremerv?rde）開(kāi)發(fā)的弧線拉擠工藝及設(shè)備生產(chǎn)了該部件。 這種彎曲的防撞梁更適合汽車(chē)的后部造型和包容空間，并被安裝到白車(chē)身上。 一種用于通道式結(jié)構(gòu)中的濕法模壓成型（LCM）的復(fù)合材料車(chē)底通道封蓋，對(duì)車(chē)輛的扭轉(zhuǎn)剛度提供了10%或更高的貢獻(xiàn)率。 通常，復(fù)合材料被用來(lái)減重，但Corvette汽車(chē)上的精密車(chē)輪平衡系統(tǒng)卻采用了一種獨(dú)特的高密度（5.8 SG）復(fù)合材料，它是一種擠出型含氟聚合物，由工業(yè)消費(fèi)后的具有訂制磁性的耐腐蝕鋼合金進(jìn)行增強(qiáng)。 據(jù)說(shuō)，這種基于連續(xù)帶材的車(chē)輪，能夠以較小的重量增量進(jìn)行配重，提高了行駛的平穩(wěn)性，減小了輪胎磨損，縮短了裝配時(shí)間，降低了成本，同時(shí)還取代了鋼、鋅和鉛制成的金屬車(chē)輪配重。 這款車(chē)底通道封蓋通過(guò)濕法模壓成型工藝被生產(chǎn)出來(lái)，采用了浸漬有乙烯基酯樹(shù)脂的碳纖維（2層）和玻璃纖維（3層）材料（圖片來(lái)自SPE汽車(chē)部門(mén)） 在通用汽車(chē)的參賽產(chǎn)品中，Corvette并非是唯一一款大量使用復(fù)合材料的車(chē)型，該汽車(chē)制造商還提名了其CarbonPro碳纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料的皮卡車(chē)廂，它被用于2019 GMC?Sierra Denali和AT4皮卡上。 帝人的子公司——大陸結(jié)構(gòu)塑料（美國(guó)密歇根州Auburn Hills）是該部件的成型商和一級(jí)集成商。 現(xiàn)代汽車(chē)公司（韓國(guó)首爾）在開(kāi)發(fā)創(chuàng)新而獨(dú)特的高分子材料以解決棘手的工程問(wèn)題方面享有盛譽(yù)。 在2019 SPE汽車(chē)大獎(jiǎng)賽中，該公司又推出了用在2017現(xiàn)代Elantra轎車(chē)上的玻纖棉增強(qiáng)聚丙烯（PP）門(mén)板。 這種玻纖棉增強(qiáng)填料，含有從建筑行業(yè)中回收的玻璃纖維保溫材料并用沙子進(jìn)行打磨，據(jù)說(shuō)提高了長(zhǎng)期抗擦傷性和尺寸穩(wěn)定性，同時(shí)還降低了重量和成本。 Seoyon E-Wha（韓國(guó)首爾）是該部件的成型商、一級(jí)集成商和模具制造商。 參與2019 SPE汽車(chē)大獎(jiǎng)賽的最不尋常的材料是為改善門(mén)板內(nèi)側(cè)的劃痕和擦傷性而配制的一種玻纖棉/聚丙烯復(fù)合材料。這項(xiàng)應(yīng)用還賦予了舊玻璃纖維隔熱材料新的生命力，眾所周知，這種材料很難回收，當(dāng)部件燃燒時(shí)還會(huì)堵塞焚化爐（圖片來(lái)自SPE汽車(chē)部門(mén)） 一種獨(dú)特的復(fù)合材料后尾門(mén)內(nèi)部加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，以較低的重量和線性熱膨脹系數(shù)（CLTE）以及較高的剛性/重量比和尺寸穩(wěn)定性，取代了鋼制部件，被用在豐田汽車(chē)公司2020豐田Supra跑車(chē)上。 它由麥格納國(guó)際公司（加拿大安大略省奧羅拉）采用纖維纏繞聚氨酯（PUR）/玻璃纖維復(fù)合材料（擁有PUR芯層和表層）制成。 航空用纖維纏繞技術(shù)被用于生產(chǎn)一款跑車(chē)尾門(mén)的內(nèi)部加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。該技術(shù)不僅擁有足以滿足汽車(chē)產(chǎn)量所需的速度，而且據(jù)說(shuō)對(duì)于解決難以處理的容納和載荷問(wèn)題也是完美的解決方案（圖片來(lái)自SPE汽車(chē)部門(mén)） 用在大眾汽車(chē)公司2020保時(shí)捷911跑車(chē)和Taycan電動(dòng)汽車(chē)上的一種創(chuàng)新的制動(dòng)踏板也得到了提名。 它由BogeRubber & Plastics公司（德國(guó)Damme）采用單向熱塑性預(yù)浸帶、長(zhǎng)纖維熱塑性塑料（LFT）和玻璃纖維織物增強(qiáng)有機(jī)片材制成，所有這些增強(qiáng)材料都采用了聚酰胺6（PA6）作為基體。 通過(guò)采用帶材/LFT/有機(jī)片材的組合取代LFT/有機(jī)片材，減輕了重量，改善了駕駛觸覺(jué)。 根據(jù)車(chē)型的不同，成本處于中性或者更低。 一種高產(chǎn)量的熱塑性復(fù)合材料制動(dòng)踏板在德國(guó)被生產(chǎn)出來(lái)，在訂制設(shè)備上，采用了含鋪層和成型在內(nèi)的混合工藝（圖片來(lái)自Boge Rubber & Plastics和SPE汽車(chē)部門(mén)） 另一項(xiàng)得到提名的創(chuàng)新是用在FCA NA LLC公司（美國(guó)密歇根州Auburn Hills） 2020 Jeep?Cherokee?SUVs上的Boge部件，它取代了用在后差速器模塊上的壓鑄和機(jī)加工的鋁制前支架。 這種用于注塑成型的50%玻纖增強(qiáng)PA 66復(fù)合材料，不僅減輕了30%的重量以及使每輛車(chē)降低了$1的成本，而且消除了腐蝕，提供了10倍高的阻尼性，從而進(jìn)一步改善了NVH性能，并極大地降低了整個(gè)項(xiàng)目的模具成本。 一款注塑成型的玻纖/PA66后差速器模塊支架以更低的重量和成本以及更好的NVH性能而取代了鋁部件。這種強(qiáng)韌的復(fù)合材料必須滿足嚴(yán)格的要求，并能與當(dāng)時(shí)的當(dāng)前生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫集成（圖片來(lái)自SPE汽車(chē)部門(mén)）
