Победители конкурса SPE Auto Innovation Award 2019:несколько новинок и широкое распространение

49-й ^-й Ежегодный конкурс Automotive Innovation Awards проводился 6 ноября Автомобильным отделом Общества инженеров по пластмассам (SPE) на гала-концерте в Ливонии, штат Мичиган, с объявлением победителей в девяти номинациях. Победители во всех категориях демонстрируют постоянные инновации и возможность переноса в использование пластмасс.

Этот конкурс является старейшим и крупнейшим мероприятием подобного рода в автомобильной и пластмассовой промышленности. Десятки команд, состоящих из OEM-производителей, рядовых поставщиков и производителей полимеров, подают заявки с описанием их частей, систем или комплектных транспортных средств и с указанием того, почему они заслуживают этой претензии как наиболее инновационное использование пластмасс в мире . . Мероприятие обычно собирает более 700 OEM-инженеров, руководителей автомобильной и пластмассовой промышленности, а также представителей СМИ. Средства, собранные на этом мероприятии, используются для поддержки образовательных мероприятий SPE и технических семинаров, которые помогают разъяснить и закрепить роль пластмасс в развитии автомобилей.

Для этого редактора, наряду с коллегами из дочерних изданий Gardner Business Media Джеффом Слоаном из Composites World и Натальей Ортега из PT Mexico, снова было честью работать в составе судейской коллегии Blue Ribbon на этом широко признанном мероприятии.

Вот краткий обзор девяти победителей, начиная с обладателя большой награды, а также победителя в категории Body Exterior. Другие финалисты в различных категориях, заслуживающие внимания, будут выделены в будущих блогах.

Внешний вид кузова / Обладатель Гран-при: Композитный пикап

Это первый в отрасли звукосниматель из термопластичного композита, армированного углеродом. Это сэкономило 62 фунта / 28 кг; обеспечивает лучшую в своем классе ударопрочность / долговечность; а неокрашенный устойчивый к УФ-излучению материал устранил необходимость в постельном белье, что сэкономило еще 40 фунтов / 18 кг. Кроме того, были отлиты многочисленные детали для клиентов, в том числе функциональные разделители отсеков и карманы для шин мотоциклов. Возможность достижения более глубокой вытяжки при формовании увеличила грузоподъемность. Значительные технические проблемы были преодолены благодаря использованию новых материалов, процессов, покрытий и методов соединения. Коробка полностью пригодна для вторичной переработки, а часть металлолома используется повторно в автомобиле.

▪ Производитель и модель OEM: GMC Sierra LD FST пикап GMC Sierra LD FST 2020 года

▪ Поставщик / процессор уровня: Конструкционные пластмассы Continental / Конструкционные пластмассы Continental

▪ Поставщик материалов / производитель инструментов: Teijin Ltd./Paragon D&E, Model Die &Mold, Inc., Altron Automation и Legacy Industries

▪ Материал / процесс: Sereebo A235Y, армированный углеродным волокном лист нейлона 6 / компрессионное формование

Аддитивное производство :Контейнер для солнцезащитных очков

Аддитивное производство использовалось для изготовления одной инструментальной вставки (подъемника), которая заменила два подъемника, обработанных обычным способом, для формования бункера для хранения солнцезащитных очков, изготовленного методом литья под давлением. Этот процесс позволил внести изменения в конструкцию для создания более глубокого кармана с более тяжелым поднутрением, который все еще можно было формовать без горячих точек, коробления или проблем с извлечением из формы и без необходимости перехода на более дорогостоящую смолу. Новая более глубокая конструкция бункера также лучше соответствует требованиям клиентов, сокращая время цикла, отходы от формования, техническое обслуживание инструмента и улучшая стабильность размеров конечной детали.

▪ Производитель и модель OEM: Ford Motor Co., внедорожник Ford Explorer 2020

▪ Поставщик / процессор уровня: Methode Electronics, Inc. / Methode Electronics, Inc.

▪ Поставщик материалов / производитель инструментов: Celanese Corp. / RGM Tooling Consultants, Inc.

▪ Материал / процесс: Celstran PP-GF20-02 LFT-PP / Литье под давлением; Сталь H13 с 3D-печатью

Послепродажные и ограниченные серии / специальные автомобили: Компоненты, производимые с использованием различных добавок

Аддитивное производство оказалось наиболее эффективным и рентабельным методом производства 19 деталей для этого высокопроизводительного седана, общий объем сборки которого будет ограничен 300 автомобилями. Детали как для разработки, так и для производства производились на одной и той же платформе принтера, что позволило избежать значительных инвестиций в инструментальную оснастку (около 123 000 долларов США), а также затрат на хранение и техническое обслуживание. Все 19 деталей печатаются одновременно в комплекте, и одновременно может быть изготовлено несколько комплектов. Кроме того, детали обеспечивают лучшую адгезию склеивания, чем детали, произведенные традиционным способом, и прошли испытания на адгезию краски.

▪ Производитель и модель OEM: Jaguar Land Rover Ltd. Jaguar XE SV Project 8 2020 года

▪ Поставщик / процессор уровня: HP Inc. / Jaguar Land Rover Ltd.

▪ Поставщик материалов / производитель инструментов: HP Inc., DyeMansion GmbH / N / A

▪ Материал / процесс: HP PA 12 с возможностью многократного использования / HP Multi Jet Fusion

Кузов: Модульная стратегия интегрированного кнопочного носителя

Чтобы упростить накладную консоль, была разработана новая конструкция, в которой механические, осветительные, электрические и защитные функции интегрированы в единую модульную держатель пуговиц, отлитую под давлением из MIC PC / ABS. Для всех вариантов программы это уменьшило количество деталей с 70 до 17 на автомобиль, позволило сэкономить 7 долларов на автомобиль и 1,42 миллиона долларов на программу на инструменты и испытания. Проблем с закреплением кнопок не было замечено, BSR (гудение, скрип и дребезжание) была улучшена, а обивка потолка подошла лучше. На сегодняшний день на эту технологию было подано два патента и один выдан.

▪ Производитель и модель OEM: 2020 Ford Motor Co. Explorer / Aviator / внедорожники Corsair

▪ Поставщик / процессор уровня: Methode Electronics, Inc. / Methode Electronics, Inc.

▪ Поставщик материалов / производитель инструментов: Группа материалов / RGM Tooling Consultants, Inc.

▪ Материал / процесс: Opticarb 8085SE ПК / АБС / литье под давлением

Шасси / Оборудование: Передний кронштейн заднего дифференциала

В этом требовательном модуле заднего дифференциала критически важный литой под давлением и обработанный алюминиевый кронштейн был заменен литым кронштейном из 50% армированного стекловолокном нейлона 66. Композитный материал был не только на 30% легче и экономил 1 доллар на автомобиль по сравнению с эталонным алюминием, но и его матрица обеспечивала в десять раз более высокое демпфирование, улучшая характеристики шумоизоляции и шума, и подходила для нынешних изменений в упаковке. Деталь соответствует всем требованиям к характеристикам и долговечности, устраняет проблемы с коррозией и значительно снижает затраты на инструменты в течение всего срока действия программы.

▪ Производитель и модель OEM: 2020 FCA NA LLC Jeep Cherokee SUV

▪ Поставщик / процессор уровня: Резина и пластмассы Boge / Резина и пластмассы Boge

▪ Поставщик материалов / производитель инструментов: BASF Corp. / N / A

▪ Материал / процесс: Ultramid A3WG10CR 50% GR-нейлон 66 / литье под давлением

Окружающая среда: Корпус канистры из 100% углерода ПЦР

Подложка из полипропилена для ковровых покрытий из ПЦР получает новую жизнь, будучи переработанной обратно в литой угольный корпус канистры для легковых автомобилей. Это первая угольная канистра на основе 100% ПЦР на основе ПП. Заменяя первичный полипропилен, переработанная смола снижает затраты на 25% без ущерба для обработки или производительности формованных деталей, но повышает экологичность. В настоящее время он внедряется более чем в 20 программах Ford по всему миру.

▪ Производитель и модель OEM: Ford Mustang Sports Car 2019 года

▪ Поставщик / процессор уровня: Группа компаний Delphi Technologies PLC / MGS

▪ Поставщик материалов / производитель инструментов: Wellman Advanced Materials / MGS Mfg. Group

▪ Материал / процесс: EcoLene PP8004-BK1 20% GR-PP / Компаундирование из расплава и литье под давлением

Материалы: Композиты, армированные стекловатой, для повышения устойчивости к царапинам

Для повышения долговременной устойчивости к царапинам и стабильности размеров панелей внутренней отделки из полипропилена, изготовленных методом литья под давлением, вместо талька, усов и стекловолокна использовалась стекловата (измельченное стекло + песок, полученный из регенерированной / PIR-изоляции здания). Поскольку стекловата улучшает механические свойства по сравнению с тальком, содержание наполнителя было уменьшено на 5%, что привело к созданию более легких и менее дорогих деталей. Поскольку он помогает дольше сохранять чистоту поверхности, это снижает количество претензий по гарантии. Был разработан уникальный процесс включения стекловаты в состав смолы. Стекловата трудно утилизировать, поэтому это применение дает ей еще один срок использования.

▪ Производитель и модель OEM: Hyundai Motor Co., 2017 седан Hyundai Elantra

▪ Поставщик / процессор уровня: Seoyon E-Wha / Сеён E-Wha

▪ Поставщик материалов / производитель инструментов: Daehacom Co., Ltd. / Seoyon E-Wha

▪ Материал / процесс: SW920 SA ПП, армированный стекловатой / литье под давлением

Трансмиссия : Кожух трансмиссии

Новая крышка кожуха и основание кожуха трансмиссии защищает ведущую шестерню, поэтому она свободно вращается без необходимости проталкивать трансмиссионную жидкость, снижая усилие, повышая эффективность насоса, а также увеличивая расход топлива транспортного средства и эффективный срок службы трансмиссионной жидкости. Литье под давлением TPC-ET заменило более ранние стальные крышки резиновыми уплотнениями, которые были более тяжелыми, сложными и дорогими и страдали от большего количества изменений. Очень агрессивная защелка обеспечивает постоянное соединение крышки с основанием после завершения сборки. Тот же самый тонкий формованный материал обеспечивает пластичное уплотнение. Затраты были снижены на 22%, вес снижен на 65%, а шум-шум был улучшен.

▪ Производитель и модель OEM: Ford Motor Co., пикап Ford F-150 2017

▪ Поставщик / процессор уровня: Stackpole International / MacLean-Fogg Co., Engineered Plastics Components Inc.

▪ Поставщик материалов / производитель инструментов: DuPont de Nemours, Inc. / Gibson Automation

▪ Материал / процесс: Hytrel 8238 TPC-ET / Литье под давлением

Процесс / сборка / вспомогательные технологии: Задний бампер

Первая в автомобильной промышленности изогнутая пултрузионная балка бампера использует уникальный процесс радиусной пултрузии и оборудование для получения полой балки с центральной перемычкой из полиуретановой / акрилатной смолы, армированной углеродным волокном. Изогнутая геометрия должна была лучше соответствовать стилю задней части и пространству транспортного средства. Балка имеет встроенное крепление на буксирном крюке и монтируется на белый кузов (BIW), что требует отличных механических характеристик при повышенной температуре. Балка отвечает требованиям при столкновении с низкими скоростями при сокращении массы на 4,9 фунта / 2,2 кг по сравнению с алюминиевым профилем, сваренным в среде инертного газа (MIG). 3D-печать использовалась для изготовления оправок, чтобы сохранить внутреннюю полость.

▪ Производитель и модель OEM: Спорткар Chevrolet Corvette от General Motors Co.

▪ Поставщик / процессор уровня: Shape Corp. / Shape Corp.

▪ Поставщик материалов / производитель инструментов: SGL Carbon SE, VectorPly Corp., Scott Bader Co. Ltd. / Thomas GmbH + Co. Technik + Innovation KG

▪ Материал / процесс: Crestapol 1250 PUR-акрилат, усиленный CF / Radius-Pultrusion