[汽車之家 技術(shù)] 這里是禁區(qū),,即便是被允許進(jìn)入?yún)⒂^的人也會(huì)受到嚴(yán)格的限制,,所有人的手機(jī)攝像頭都被貼了“封條”,就連去衛(wèi)生間也要有專人引路,。這里是位于上海的通用汽車中國(guó)前瞻技術(shù)科研中心,,雖然地處中國(guó),但這個(gè)科研中心所面對(duì)的是通用汽車全球的業(yè)務(wù),。這里就像是個(gè)孕育未來(lái)的溫床,,里面有各種用于探究新技術(shù)、將新想法進(jìn)行實(shí)踐的車間和尖端設(shè)備,。
新材料:將推廣鎂合金材料
就目前汽車的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,,輕量化的設(shè)計(jì)和研發(fā)得到了越來(lái)越多的重視,更輕的車身重量對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性,、操控性都有著積極的作用,。理論上,重量每減輕10%,,油耗就可降低7%左右,。
車身上的一些部件由傳統(tǒng)的鋼制材料改為鋁制材料,通過(guò)制造工藝的改進(jìn)使其在減輕重量的同時(shí)仍能滿足相關(guān)使用需求,。而一些定位高端的車型,,為了能讓鋁的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮的更極致,他們索性用鋁打造出了整個(gè)車身,,比如奧迪A8,、捷豹XJ以及最近備受關(guān)注的TESLA MODEL S等等。除此之外,,也有一些廠商把目光瞄向了碳纖維材質(zhì),,但這種材料本身以及制造工藝所需要的成本并非是每個(gè)汽車廠商都能承受的,至少在短期之內(nèi),,它不可能被廣泛投入使用。
通用汽車技術(shù)科研中心把輕量化的需求寄希望于鎂合金,,這種材料的重量與碳纖維相近,,但制造成本卻能有效控制,這對(duì)于投入量產(chǎn)至關(guān)重要,。在原材料價(jià)格方面,,目前,,全球80%的鎂礦開采都在中國(guó),這樣的開采量決定了它的價(jià)格不會(huì)高的離譜,,考慮到產(chǎn)量變化導(dǎo)致的價(jià)格波動(dòng),,鎂的價(jià)格大致比鋁稍高10%~20%。
盡管如此,,最終成型的鎂合金部件的成本還是要比鋁合金部件高出不少,,這樣的差異主要出現(xiàn)在后續(xù)的表面處理環(huán)節(jié)。我們都知道,,鎂是一種較為活躍的金屬,,為了保證它的穩(wěn)定性,需要采用特殊的涂層材料以及表面處理工藝,,這就會(huì)導(dǎo)致鎂合金部件的成本變高,。
為了提高研究效率,實(shí)驗(yàn)室特意引入了一臺(tái)立式的鎂合金擠壓鑄造機(jī),,相比傳統(tǒng)的臥式鎂合金鑄造機(jī),,這套設(shè)備將鑄造工序進(jìn)行了優(yōu)化,它可將融化后的鎂水直接打壓至鑄造機(jī),,而為保證材料的穩(wěn)定性(液態(tài)鎂不能遇空氣),,整個(gè)制造過(guò)程在一個(gè)全封閉的空間進(jìn)行,節(jié)省工序的同時(shí),,制造質(zhì)量也有所提高,。
隨著制造工藝的提升,部件的集成度也越來(lái)越高,,比如一個(gè)儀表臺(tái)支架,,原先需要由30個(gè)部件焊接成型,現(xiàn)在完全可以做到一體化,。在強(qiáng)度方面,,根據(jù)不同部位的具體情況,可以適當(dāng)增加板件厚度或搭建相應(yīng)結(jié)構(gòu)確保整體強(qiáng)度滿足需求,,事實(shí)上,,不用擔(dān)心加厚的部件會(huì)提高整體重量,別忘了,,鎂的密度只有鋁的3分之2,。
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