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JF汽车蓄电池E利用纤维强化树脂开发钢制轻量高刚性车门结构

【铝道】为了降低CO2排放以及提高燃油效率，车体轻量化需求提高，部分汽车以车门等部件为中心，开始采用铝等低密度材料。但是，铝在发挥轻量化效果的同时，也存在着与其他钢制部件接触部位发生腐蚀、难以实现设计性复杂的冲压成形等问题。且为避免该问题发生而采取的措施还会导致分级权限使用管理成本的增加。为此，JFE钢铁公司开发了成本和冲压成形性能优异的钢材与轻量化且高刚螺丝刀性纤维强化树脂相结合的钢制轻量化 高刚性车门结构。

车门板不仅需要具有设计性和美观性，还要求具有耐冲击性和拉伸刚性。对于耐铁锹冲击性，可以采用JFE钢铁开发的44该项目由英国铝基复合材料专家alvant公司与通用航空公司(ge aviation)、yasa motors公司及英国国家复合材料中心(national composites center)共同展开0MPa级烘烤硬化型钢板等进行改善，实现减薄和轻量化。但由于车门板的拉伸刚性很大程度上受到使用的钢板厚度的影响，减薄有一定限度，导致车门板轻量化难以推进。

JFE钢铁公司本次开发的车门结构，在钢制的车门板内他们已开发出了原型件侧粘有利用JFE钢铁独高强垫片立开发的拓扑较佳化技术进行设计、用三菱化学公司的CF-SMC（碳纤维片状模塑料）成型技术制作的纤维强化树脂。通过将少量纤维强化树脂粘在较恰当位置，实现了通过车门板减薄达到大幅轻量化与拉伸刚性二者的统一。

利用开发的车门结构，试制了实物大小的轻型车门。按照传统的车门结构，当用0.5mm的钢板代替0.6mm的钢板时，尽管可减轻17%的重量，但拉伸刚性明显下降。而经实际验证，使用新开发的车门结构，把采用拓扑较佳化技术设计的较佳形状的纤维强化树脂粘在较恰当的位置，在将树脂加固部件引起的重量增加控制到低限度的同时，较高可使拉伸刚性比传统部件提高61%（平均提高14%），且重量减轻12%。