日企开发天然纤维复合材料轻量化车门

2010年7月14～16日，“电动汽车开发技术展EVEX2010”在太平洋横滨国际会展中心举办，展览期间，日本厂商杰斯比（JSP）和优必佳（U-PICA）展出了利用植物纤维 复合材料和植物性 发泡芯材制成的汽车车门面板试制品（图1、图2）。钢板制车门的重量约为28kg（含玻璃窗等），而复合板制成的车门约为21kg（含玻璃窗等），减轻了约7kg。与钢板相比，还具有隔热性、吸音性及冲击吸收性等性能。

图1 钢板制成的车门面板和复合板制造的车门面板

该 复合材料车门使用的是生物质不饱和聚酯基体树脂，并采用杰斯比开发的生物质 发泡芯材。复合板的厚度为10mm，但用钢板制造时也要将两块0.6～0.8mm的薄板粘合起来，最终以10mm左右的厚度来使用，因此厚度不会对其他部件造成影响。
一般情况下，各种产品大多采用以 发泡芯材填充 复合材料板的方法作为 轻量化手段。此次两家公司试制汽车车门强度也达到了在汽车外装部件上使用的标准。4kg/m2复合板的1mm挠度负荷超过了0.2kPa。

图2 植物纤维复合材料车门面板剖视图

JSP高功能材料事业开发部部长佐佐木秀浩表示，可确保强度的最大原因在于改进了 复合材料与 发泡芯材的粘合性。新开发了与FRP 复合材料亲和性很高的 发泡芯材，在不使用粘合剂的情况下也能保证一体化。由于粘合性得到提高，因此还可带来表面的良好光滑性。
此次试制品于2010年6月完成，整个开发用了3年时间。今后两公司还将对实际应用于汽车部件中进行测试。