随着汽车轻量化技术的发展,集成(一体化)成型技术在新能源汽车生产过程中得到了广泛应用,为实现汽车轻量化提供了新的模式,推动了塑料汽车零部件制造工艺的变革。
集成成型并不是什么新鲜事物,在智能手机行业,整整十年前的2024年9月,苹果推出了iPhone 5C(见下图),与上一代iPhone 5相比,5C最大的变化是外观一体化的塑料设计,机身材质为高强度PC,通过一体式注塑成型。
一体式注塑成型 iPhone 5C。
在汽车工业中,“集成压铸”的概念可能更广为人知的是集成成型。 特斯拉主导的一体化压铸技术被誉为“汽车制造革命”。仅用一台大型压铸机,就完成了“冲压+百台机器人焊接”环节的更换,大量小零件被单一的大型一体式铝铸件取代,不仅提高了电动汽车的续航能力,降低了制造成本,创造了规模经济,而且促进了车身制造工艺的转变。 在这方面,力劲公司既是注塑机制造商,又是全球压铸机行业的龙头企业,是实施一体化压铸技术的重要推动者,当然也从中赚得盆满钵满。
一体式压铸机身。
与传统燃油汽车相比,目前新能源汽车中的塑料件主要具有以下特点:
首先,智能化趋势更加明显,内饰和仪表板上的旋钮、按钮等小型结构和功能部件数量有所减少并且还有更多大型集成塑料件。从整体趋势来看,新能源汽车的塑料件将变得更薄、更轻,整件将更大,尤其是结构件。 一体成型可以实现大面积的连续结构,减少接头和关节点,使车辆更坚固,同时也大大降低了制造复杂性和生产成本。
然后是新能源汽车厂商对塑料的外观要求更高,希望车灯越来越漂亮,导光条越来越长这是因为新能源汽车的消费群体相对年轻,对汽车外观设计美学的要求会更高。 为了满足这种外观要求,集成工艺的优势是显而易见的。 全球最大的汽车零部件制造商之一麦格纳今年正在量产新的Lifegate解决方案(如下图所示),该解决方案是车灯和尾门的一体化设计,采用隐藏的灯光效果,将通信、功能和装饰照明融为一体,不仅提高了车身的能见度和安全性,还提升了汽车的品牌认知度。 它具有模压成型和复杂纹理的表面,并可根据客户需求定制颜色。 麦格纳预计,随着电动汽车和自动驾驶的快速发展,像这样无缝集成的汽车外饰的开发将越来越受欢迎。
为了提高集成度和可靠性,一体化注塑成型也成为大功率燃料电池电堆端板的发展方向。 从功能上看,燃料电池电堆主要由发电电芯、封装外壳、端板、绝缘板、集流体板五个功能部分组成(见下图)。 随着集成化的发展,出现了将上述两到三个功能部分组合和集成的发展趋势。 目前,塑料绝缘板是在入口侧的压铸金属板上集成注塑成型,形成一体式结构,已成为高集成度、高可靠性的电堆入口端板组装的重要工艺。 具体方法如下:首先,选择高强度铝合金(或钢)材料,通过机械加工或压铸方法加工成金属板;以金属板为嵌件,选用PPS、PA9T等塑料材料,通过一体式注塑成型形成一体式结构。 注塑一体式端板结构,提高了金属和塑料绝缘板的结合力,改善了复杂工况下的变形和失效问题,提高了可靠性。
集成成型技术将继续引领新能源汽车产业的发展,国内一些主流注塑机厂商正在为新能源汽车厂商和配套零部件厂商提供集成注塑设备和解决方案。 随着集成成型技术的发展,设计人员可以设计出更复杂的结构,以满足汽车的各种性能需求。 集成成型技术有助于使用更环保的材料生产汽车,例如复合材料和可再生材料。 随着集成成型技术的进步,通过减少零部件和工艺,生产效率将进一步提高,新能源汽车的生产成本将进一步降低。 总的来说,集成成型技术将进一步推动新能源汽车在市场上的渗透率,使其在效率、性能、环保等方面都能达到新的高度。
获得比亚迪FCS注塑机认证。