在由美國(guó)塑料工程師學(xué)會(huì)（簡(jiǎn)稱“SPE”）汽車部門舉辦的第42屆年度汽車創(chuàng)新獎(jiǎng)大賽中，克萊斯勒集團(tuán)公司憑借旗下的“街道與競(jìng)賽技術(shù)（簡(jiǎn)稱‘SRT’）”品牌下的2013款SRT Viper超級(jí)跑車，榮獲了該大獎(jiǎng)賽的“汽車工程團(tuán)體獎(jiǎng)（簡(jiǎn)稱‘VETA獎(jiǎng)’）”，這是該公司連續(xù)第二年獲此殊榮。

VETA獎(jiǎng)是對(duì)包括汽車設(shè)計(jì)師和工程師、各級(jí)集成商、材料供應(yīng)商、模具制造商以及其他從事研究、設(shè)計(jì)、工程開發(fā)和（或）制造人員在內(nèi)的整個(gè)團(tuán)隊(duì)技術(shù)成就的肯定，他們共同實(shí)現(xiàn)了意義重大的聚合物材料在一輛令人矚目的汽車上的集成化應(yīng)用。這是SPE汽車部門在過去9年中第六次頒發(fā)該獎(jiǎng)項(xiàng)：保時(shí)捷汽車公司憑借其2004款Porsche Carrera GT跑車而成為該獎(jiǎng)項(xiàng)的第一個(gè)獲得者；福特汽車公司則連續(xù)3年獲此榮譽(yù)，其獲獎(jiǎng)產(chǎn)品分別是2009款Ford Flex CUV、2010款Ford Taurus轎車和2011款Ford Explorer SUV；2011年的獲勝產(chǎn)品則是2011款Chrysler 200和Dodge Avenger中型轎車，作為汽車更新的一部分，這兩款車的內(nèi)飾在克萊斯勒集團(tuán)及其內(nèi)飾供應(yīng)商佛吉亞公司的共同努力下，都僅用了一年多的時(shí)間被開發(fā)出來。

圖1 克萊斯勒集團(tuán)憑借旗下“街道與競(jìng)賽技術(shù)（簡(jiǎn)稱‘SRT’）”品牌下的2013款SRT Viper超級(jí)跑車而榮獲了2012 VETA獎(jiǎng)

克萊斯勒集團(tuán)SRT工程團(tuán)隊(duì)高級(jí)工程開發(fā)經(jīng)理Mike Shinedling介紹說：“Viper跑車在提高塑料和復(fù)合材料創(chuàng)新應(yīng)用的門檻上擁有悠久的傳統(tǒng)，它歷來都是‘赤裸/無裝飾’的運(yùn)動(dòng)跑車，這為我們大多數(shù)的忠實(shí)核心用戶所接受，但并不是所有潛在的購(gòu)買者都欣賞它。而事實(shí)上，Viper的許多忠實(shí)用戶一直要求獲得更多的便利性和愉悅性，并希望在我們下一代的汽車上得到體現(xiàn)。我非常高興地說，我們的團(tuán)隊(duì)迎接了這一挑戰(zhàn)。新款的2013 SRT Viper跑車通過提供世界水平的外觀特征、內(nèi)部裝飾和外部裝飾而成為一款實(shí)現(xiàn)了巨大突破的高性能機(jī)器，同時(shí)其重量也因此而顯著降低。塑料和復(fù)合材料在創(chuàng)造我們迄今為止最出色的汽車上發(fā)揮了重要作用，它們直接降低了大約45kg的汽車質(zhì)量。”

對(duì)于該新款車而言，直接由聚合物材料實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵應(yīng)用包括：

1．復(fù)合材料在車身外飾面板上的廣泛應(yīng)用

在2013 SRT Viper跑車上，超過50%的汽車蒙皮都使用了復(fù)合材料，包括：由環(huán)氧樹脂基的碳纖維預(yù)浸料 (包括由Umeco公司/氰特工業(yè)公司提供的表面可見編織紋理的織物以及由東麗碳纖維美國(guó)公司提供的單向結(jié)構(gòu)層合材料) 成型的巨型蛤殼式引擎蓋/擋泥板模塊和結(jié)構(gòu)車頂，該車頂滿足了美國(guó)聯(lián)邦政府的車頂抗壓強(qiáng)度要求，以及由Plasan碳纖維復(fù)合材料公司采用真空袋/熱壓罐固化工藝生產(chǎn)的舉升門。其中，車頂?shù)膬?nèi)層和外層板采用陶氏汽車部門提供的聚氨酯結(jié)構(gòu)膠進(jìn)行粘接，引擎蓋/擋泥板模塊和舉升門的內(nèi)層和外層板則采用亞什蘭公司提供的聚氨酯結(jié)構(gòu)膠進(jìn)行粘接。所有的外飾面板都被噴漆，只有引擎蓋和舉升門的內(nèi)層板經(jīng)受了拋光處理，從而可暴露出碳纖維復(fù)合材料的編織紋理。通過取代以前的片狀模塑料（簡(jiǎn)稱“SMC”）和金屬，減輕了33kg的質(zhì)量。與以前Viper超級(jí)跑車上的相應(yīng)部件相比，減重達(dá)43%，從而降低了汽車重心，改善了汽車的操作性和轉(zhuǎn)彎性，以及剎車時(shí)的穩(wěn)定性。

圖2 塑料和復(fù)合材料在創(chuàng)造這款全新的SRT Viper超級(jí)跑車上發(fā)揮了重要作用

2．熱塑性塑料舉升門外板

該注射成型的A級(jí)表面PC/ABS（由陶氏汽車部門提供）外層板采用亞什蘭的PUR結(jié)構(gòu)膠被粘接到碳纖維復(fù)合材料的內(nèi)層板（由Plasan公司生產(chǎn)）上，為衛(wèi)星導(dǎo)航天線提供了空間，從而確保了干凈整潔的外部表面。這種PC/ABS的外層板由A.P. Plasman公司提供（該公司也提供其他注射成型的熱塑性外飾部件），它與其他汽車外飾部件一起進(jìn)行在線噴涂。此外，Legna公司也提供用于汽車外部的注射成型的熱塑性裝飾部件。

3．復(fù)合材料擋風(fēng)玻璃框架

SMC（采用玻璃纖維和碳纖維增強(qiáng)的熱固性聚酯基材料）被用于模壓成型汽車的前擋風(fēng)玻璃框架/外圍部件。這種混雜的復(fù)合材料要比用于典型汽車上的擋風(fēng)玻璃框架輕2.3kg，同時(shí)還提供了更高的剛性，以前的10個(gè)部件也被整合為2個(gè)模制件，并為車頂?shù)目箟罕Ｗo(hù)提供了支持。Quantum復(fù)合材料公司混配了該材料并成型了擋風(fēng)玻璃外圍件/框架，以及門外圍件和前防濺板（也采用SMC）。

4．熱塑性保險(xiǎn)杠橫梁

NetShape國(guó)際公司通過注射成型未增強(qiáng)的PC/PBT熱塑性塑料合金（由SABIC公司提供），生產(chǎn)出了前、后保險(xiǎn)杠橫梁。該復(fù)雜設(shè)計(jì)整合了多重功能，其組成包括橫梁本身、吸能塊（簡(jiǎn)稱“EAs”）、嵌入成型的支架和剎車管。前、后保險(xiǎn)杠面板則由Romeo RIM公司提供,該公司還生產(chǎn)后1/4面板等，所有這些均采用拜耳材料科技提供的聚氨酯材料，利用增強(qiáng)反應(yīng)注射成型工藝生產(chǎn)而出。

5．復(fù)合材料行李箱板/后卡扣

麥格納國(guó)際公司采用亞什蘭的傳統(tǒng)低密度玻璃纖維增強(qiáng)聚酯基SMC，模壓成型了汽車的行李箱板/后卡扣，該部件為汽車的整個(gè)后部提供了空間結(jié)構(gòu)，同時(shí)還降低了重量和模具成本，并在同樣的容納空間中增加了儲(chǔ)存量。在此應(yīng)用中，聚合物材料發(fā)揮了部件整合的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)，它使得部件數(shù)量由以前金屬設(shè)計(jì)的15個(gè)減少為該新模塊的2個(gè)，它包括一個(gè)電池座、水管理系統(tǒng)、車頂附件和幾個(gè)支架。

6．復(fù)合材料座椅結(jié)構(gòu)

Novation公司采用樹脂傳遞模塑成型（簡(jiǎn)稱“RTM”）工藝，來成型用玻璃纖維、碳纖維和芳綸纖維增強(qiáng)的乙烯基酯樹脂（由NOVIA公司提供），從而取代了傳統(tǒng)的鋼座椅結(jié)構(gòu)。該部件即使加上調(diào)節(jié)高度的功能件，也使重量降低了1.4kg。該新型座椅結(jié)構(gòu)還改善了舒適性并增加了內(nèi)部空間。這一經(jīng)過噴涂的A級(jí)表面結(jié)構(gòu)件由一級(jí)供應(yīng)商Sabelt公司負(fù)責(zé)集成，該公司的名字在座椅背面清晰可見，從而為汽車內(nèi)飾增添了高科技的外觀體驗(yàn)。

圖3 SRT Viper超級(jí)跑車的內(nèi)部裝飾得到了顯著改進(jìn)，包括在儀表組上使用了新的薄膜晶體管（LFT）覆蓋物/嵌槽，從而為駕駛員-汽車界面提供了三維、多層次的高科技顯示屏

7．富含塑料的儀表組

塑料材料是使Magnetti Marelli公司提供的用于儀表組上創(chuàng)新薄膜晶體管（簡(jiǎn)稱“LFT”）覆蓋物/嵌槽發(fā)揮作用的關(guān)鍵因素。這種三維多層的高科技顯示屏覆蓋物將一個(gè)數(shù)字式轉(zhuǎn)速計(jì)和5個(gè)儀表窗口與訂制化的數(shù)字顯示器組合在一起，從而淘汰了標(biāo)準(zhǔn)的“平面顯示”方式，提高了易讀性并增加了尺寸和閱讀興趣，同時(shí)展現(xiàn)出了一種以高性能為導(dǎo)向的集成化的外觀式樣。

8．復(fù)合材料進(jìn)氣歧管

這種注射成型的兩片式進(jìn)氣歧管首次被用于Viper跑車，它采用了巴斯夫的熱穩(wěn)定性玻璃纖維增強(qiáng)聚酰胺（PA6）樹脂，由Sogefi注塑成型，減輕了5.9kg的質(zhì)量，并改善了熱效率，降低了成本。同時(shí)，因塑料的內(nèi)表面比其取代的鑄鋁更光滑且能保持更冷狀態(tài)而提高了動(dòng)力性能，確保了更大的空氣密度并改善了空氣的流動(dòng)性。

9．復(fù)合材料X支撐桿

一種可選配的拋光型并可暴露編織紋理的碳纖維復(fù)合材料發(fā)動(dòng)機(jī)艙X型支撐桿，比標(biāo)準(zhǔn)的擠壓鋁X支撐桿減輕了4kg的質(zhì)量，并提供了同等的剛性和更美的外觀。該部件由Plasan公司采用Umeco公司提供的環(huán)氧/碳纖維織物預(yù)浸料和東麗公司提供的無定向結(jié)構(gòu)預(yù)浸料成型而出。

10．可暴露編織紋理的碳纖維復(fù)合材料成為選配裝飾產(chǎn)品組合的關(guān)鍵因素

為最大程度地體現(xiàn)高科技外觀的“酷感”效應(yīng)，車主們不久即可從為內(nèi)飾、外飾和增強(qiáng)航空（動(dòng)力）性而額外增加的3類裝飾產(chǎn)品組合中，為他們的新型超級(jí)跑車訂購(gòu)附加的涂有透明涂層/紫外穩(wěn)定性好且可暴露編織紋理的碳纖維復(fù)合材料裝飾部件。這些部件不僅可為消費(fèi)者們帶來訂制化的選項(xiàng)，以及為克萊斯勒及其經(jīng)銷商們帶來額外的收入，而且還有助于進(jìn)一步降低重量。

在制造SRT Viper超級(jí)跑車過程中發(fā)揮作用的其他技術(shù)還包括：針對(duì)碳纖維復(fù)合材料而進(jìn)行的材料開發(fā)；得到改進(jìn)的用于預(yù)測(cè)剛性和沖擊性能的計(jì)算機(jī)輔助工程（簡(jiǎn)稱“CAE”）建模技術(shù)；汽車漆的開發(fā)，使得具有世界級(jí)水平的面漆在多種基質(zhì)材料的多個(gè)車身部件上得到了應(yīng)用。此外，幾項(xiàng)在車頂結(jié)構(gòu)、引擎蓋/擋泥板、座椅骨架以及用于提高空氣動(dòng)力性能的各種部件方面所作的創(chuàng)新設(shè)計(jì)和材料組合應(yīng)用正在申請(qǐng)專利。目前，SRT Viper超級(jí)跑車已被指定為“2012年世界級(jí)高性能車”。