[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前瞻技術(shù)科研中心,雖然地處中國,但這個(gè)科研中心所面對的是通用汽車全球的業(yè)務(wù)。這里就像是個(gè)孕育未來的溫床,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)展趨勢來看,輕量化的設(shè)計(jì)和研發(fā)得到了越來越多的重視,更輕的車身重量對燃油經(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,這樣的開采量決定了它的價(jià)格不會高的離譜,考慮到產(chǎn)量變化導(dǎo)致的價(jià)格波動,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越高,比如一個(gè)儀表臺支架,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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