Победителите в категорията и голямата награда, избрани от журито на Blue Ribbon на 1 октомври, ще бъдат обявени на гала на 10 ноември 2021 г. Изпращанията са както следва.
Автомобилното подразделение на обществото на инженерите по пластмаси (SPE, Данбъри, Коннектикут, САЩ) обяви финалистите за церемонията по връчването на 50-ите годишни награди за автомобилни иновации. Номинациите първо се квалифицират предварително и след това се предават на панел от експерти в индустрията на 23-24 септември, 2021 г. След това комисията изпраща финалистите в категорията на съдийския кръг със синя лента на 1 октомври 2021 г. Победителите в категорията и голямата награда, избрани в съдийския кръг със синя лента, ще бъдат обявени на 50-ата церемония по връчване на наградите за автомобилни иновации на SPE вечерта на ноември 10, 2021. Финалистите за тазгодишното състезание са изброени по-долу по ред на категория и подаване:
Заменяйки екструдирани гумени корнизи с 3D отпечатан TPU и постобработено парно изглаждане, тези вторични полимерни пружинни ръкави са проектирани с помощта на принципите на адитивното производство (DFAM), за да се елиминира лепкавостта, която обикновено се използва за свързване на гумените ръкави към сместа от пружини. Дизайнът балансира осъществимостта на монтажа, производителността , тегло и използване на материали и предлага естетика, която не се среща често в този тип приложения. Когато традиционните доставчици вече не са в състояние да доставят части, Ford проектира и произвежда комплектите вътрешно, намалявайки масата, разходите и използването на материали, подобрявайки дренажа и спестяване на $150 000 чрез избягване на инструменти.
За първи път в индустрията, клиентите могат да избират, изтеглят NFTL файлове и 3D отпечатват свои собствени сменяеми аксесоари (напр. поставки за чаши, кошчета за боклук и т.н.), които се побират в слотовете за съхранение на цялата гама превозни средства Maverick. Първоначалният дизайн е разработен от Ford и неговия екип за доставки, но бъдещи дизайни могат да бъдат предложени от клиенти. Налични са различни типове принтери и предложени материали. Това предоставя на клиентите гъвкави, адаптивни възможности за съхранение и използване или опция за максимизиране на пространството в кабината, като същевременно се избягват големи инвестиции в инструменти.
Твърди се, че това е първото външно атмосферно приложение MIC, използващо микросфери с ниска плътност и PP от PCR килими. Приложението намалява масата (0,2 kg) и струва $0,50-1,00 на превозно средство, като същевременно осигурява повишена устойчивост на атмосферни влияния, отлична стабилност на размерите и повърхностна естетика в по-екологична форма. Приложенията с добавки изискват минимална модификация на инструмента, но са с 16% по-малко плътни от пълния с талк първичен PP, като същевременно предлагат по-добра обработка, механично, повърхностно покритие, драскотини и надрасквания, устойчивост на атмосферни влияния и по-кратки времена на цикъла. Помага да се избегнат 680 000 килограма потенциално депо и намалява въглеродните емисии с 83%.
Тази предна решетка с твърдо покритие и боядисана с осветено лого осигурява 3D футуристичен ефект в една част. Инжекционното/компресионно формоване създава широкоформатни прозрачни компютърни решетки с променлива дебелина на стената (варираща от 3-5 mm) в преси с по-нисък тонаж, спомагайки за минимизирайте или елиминирайте линиите на потока и следите от напрежение. След формоване частите с оптично качество са импрегнирани със силикон с твърдо покритие за отлична устойчивост на атмосферни влияния и абразия, смлени лога на пони и селективно грундирани и боядисани от страната B на частта – за която се казва, че е първата време на използване на боя – Твърди покрития за приложения за външна облицовка на автомобили.
Според докладите, това е първият път, когато интегриран сензор за подпомагане на паркирането е успешно интегриран в формована чрез раздуване броня. В сравнение с щампованата стомана, формованите чрез раздуване PP греди са по-леки, по-евтини и предлагат оптимизирана свобода на дизайна; те предлагат превъзходна структурна твърдост, по-ниска сложност на сглобяването и инструменти с по-ниска цена от шприцованите греди. Получената напълно функционална, лека броня система използва функция за щракване, която не изисква допълнителен хардуер за задържане на сензора на място.
Стоманеният компонент от 16 части на тази облегалка на третия ред седалки е заменен от единичен пластмасов компонент за снимане и транспортиране, което намалява теглото с 30 процента, цената с 15 процента, два пъти по-висока производителност при катастрофа и 63 процента намаление на натоварването на пътниците. Седалката се повдига в изправено положение без необходимост от двигател на седалката. Това е първата в индустрията изцяло пластмасова свободно стояща облегалка на седалката, която осигурява отлично поглъщане на енергия без необходимост от метални скоби. Ново 35% късо стъкло, модифицирано срещу удар PA6 смолата е разработена за това приложение с последователно инжектиране.
Полезна характеристика на този базов модел е, че предните седалки за водача и пътника могат да се накланят напълно, но поддържат както врата, така и гърдите (чрез специални подложки за гърдите с пет заключващи се позиции), както и бедрата и долната част на гърба (чрез омекотяване) повдигащ механизъм). Пластмасата е от ключово значение за постигане на правилния баланс на опора и гъвкавост за комфорт и осигурява дълготрайно решение, без да се притеснявате за BSR в модула за повдигане на седалката. Към днешна дата дизайнът е награден с шест патента/иновации.
За да осигурят на собствениците на камиони защитено от атмосферни влияния работно пространство в автомобила, многофункционалната, многопозиционна плоска работна маса на гърба на предната средна седалка (модели със седалка пейка) може да се използва за писане, работа с компютър и т.н. ., и може да се използва едновременно с държач за чаша и захранване за зареждане на електронни устройства. Предлагайки 121 заключващи се позиции на 4,5 единици, устройството може да издържи груба употреба от страна на клиента, но може да бъде прибрано, когато не е необходимо. Около 95% от компонентите са изработени от пластмаса. Дизайнът е награден с четири патента.
Този сгъваем работен плот с шприцовани двойни шарнирни панти създава напълно плосък работен плот с размери 56 x 34 cm, който се разгъва по протежение на централната конзола, но се прибира в подлакътника. Нова двуслойна ултра-мека система за боядисване на ABS панела осигурява приятен на допир. В сравнение с металните панти за пиано, пластмасовите панти са с 30% по-леки и струват около 15% по-ниски.
Това тунелно подсилване намалява масата на компонентите с 40% и теглото на подсистемата с още 20%, намалявайки системните разходи с 2,9% и разходите за инструменти с 18,5%, като същевременно отговаря или надвишава всички функционални изисквания. Приложението включва нови материали, нови инструменти за симулация и нови методи за механично свързване на термореактивни и термопластични композити към монолитен хардуер. Въпреки че е лека, структурата носи големи натоварвания и е по-лесна за сглобяване.
Тази хибридна задна листова пружина съчетава основен пакет от високоякостна стомана и HP-RTM подсилена със стъклени влакна епоксидна композитна част, за да намали масата с 30%, като същевременно осигурява същата твърдост и издръжливост като конвенционалните системи с листови пружини. Други предимства включват увеличен капацитет на полезен товар, намален брой части, намалено триене на сандвич, по-плавно зацепване, по-нисък шум и по-нисък въглероден отпечатък.
Това вградено решение за намаляване на вибрациите на двигателя чрез всеки метод "цилиндър при поискване" осигурява контрол на вибрациите в затворен контур. В сравнение с основно металните пасивни масови амортисьори, новата система предлага по-голяма гъвкавост на дизайна, настройвайки се към по-широк диапазон от нискочестотни вибрации, 27% намаление на масата, >1% подобрена горивна ефективност, опростен монтаж и подобрен комфорт на пътниците. Композитният корпус и стойката са ключови за успеха на устройството.
Твърди се, че това е първото термопластично решение за капаци на батерии, което отговаря на строги нови изисквания за пожарна безопасност, които влязоха в сила в Китай по-рано тази година. Нехалогенираният FR 30% GR полипропиленов съполимер (PPc) е 40% по-лек от изходящия метален разтвор , осигурява присъща електрическа изолация, уплътнява срещу навлизане на влага и не корозира. 1,6-метровата шприцована част е с дебелина 2,0 mm, което намалява цената и качеството, подобрява безопасността и спомага за увеличаване на пробега и устойчивост.
Този сгъваем конзолен скоростен лост е от ключово значение за друга характеристика на приложение, плоската работна повърхност. С натискането на един бутон скоростният лост се прибира. Новата технология паркиране по кабел осигурява автоматично връщане към паркиране. Пластмасовият/метален хибрид се отличава със синтерован метални зъбни колела, формовани с 30% GR PPA и PTFE, което намалява масата, шума, CLTE и триенето.
Съобщава се, че това е първият път, когато PA11, произведен от получени от рициново масло мономери, е бил използван в предния изпускателен отвор на коляновия вал. Базираните на биомономери смоли предлагат висока термична стабилност (1000 часа при 160°C), химическа устойчивост и гъвкавост. Рицинът расте в почви, които не поддържат нищо друго, осигурявайки допълнителен източник на доходи за бедните фермери в Индия, без да се конкурират с хранителни/фуражни култури или обезлесяване. В сравнение с компонентите от стомана/каучук, вентилационните отвори PA11 са 50% по-леки, струват $5 по-малко на бройка и са повече гъвкав за лесно сглобяване, като същевременно помага за декарбонизиране на веригата за доставки.
В този PP корпус на фара, 20% биовъглен от кафена плява замества 40% талк, като същевременно осигурява по-добри механични свойства (включително по-добра якост на удар), по-висок HDT, по-компактен размер, по-леко тегло (17% по-нисък SG), без миризма/отделяне на газове и по-нисък въглероден отпечатък – отговарящ или надвишаващ всички изисквания за производителност на Ford. Освен това времената на цикъла са намалени, разходите са намалени, енергията, необходима за производството на корпуса на фара, е намалена с 25% и няма нужда да се модифицират съществуващите инструменти в този щепсел -в приложението.
Тези скоби за колани 15% GR rPA6 са шприцовани от 100% PCR морска пластмаса. Рибарите в Индийския океан и Арабско море събират призрачни съоръжения (риболовни мрежи), осигурявайки работни места, по-устойчиви поминък и по-здравословен морски живот. Материалът предлага производителност, сравнима с базирани на петрол грунд смоли, осигуряващи 10% спестявания на разходи, по-ниска енергия, подобрена стабилност на веригата за доставки и ползи от LCA. Тази plug-and-play промяна не изисква никакви промени в инструмента и минимални промени в процеса.
За по-малко от 18 дни екипът набави материали, изработи инструментална екипировка, доведе качеството на размерите до спецификацията, автоматично инсталира 48 месингови гайки (проверени от визуална система), реконструира производственото съоръжение, обучи персонал и увеличи компонентите на шасито на вентилатора за производство с строги толеранси от хиляди/година до хиляди/седмица, като в крайна сметка доставя 30 000 единици за 154 дни. Докато предишните доставчици се бореха да изпълнят изискванията за точност, FTQ се подобри до 98,7 при по-бързи производствени времена.
Екипът разработи уникален TPE—осигуряващ подобрен поток, висока адхезия към PC/ABS субстрати и отлична химическа устойчивост—и го изпрати в рамките на 24 часа. Бързо производство на форми с висока кавитация, за да се осигури адекватно снабдяване. Създадена е солидна верига за доставки задоволяване на търсенето през 2020 г.
За по-малко от седмица PEEK смолите бяха напълно характеризирани в CAE материална карта и инструментите на критичните компоненти на вентилатора бяха преработени с помощта на техники за деформация на матрицата/устойчивост на вятър, за да се отговори на изкривяването, което преди това изискваше въпрос за фиксиране след матрицата и механична обработка. Бяха произведени нови инструменти и първите части бяха заснети 9 дни по-късно. Това позволи на екипа да поддържа изключително строги толеранси без контрамерки след формоването. Това позволява производството да се мащабира от хиляди/година до хиляди/седмица, за да отговори на голямото търсене. Чрез елиминиране на обработката след формоване, разходите се намаляват с 30-40%.
Екипът използва автомобилните си умения, за да преоборудва оборудването за обработка, да премине от силикон от оптичен клас към традиционен течен силиконов каучук, да реши проблемите с изпразването, да изгради нови инструменти само за 19 дни и да увеличи производството на критични вентилационни диафрагми от 1000 на 4000 годишно на седмица .
Екипът произведе това, за което се казва, че е първият изцяло пластмасов PAPR, превръщайки преди това метални компоненти в пластмаса, за да намали масата и цената и да подобри комфорта на потребителите на това лично предпазно оборудване (ЛПС_използвано от медицински персонал, който се грижи за пациенти с COVID-19). По-лекият, по-ефективен дизайн подобрява живота на батерията, позволявайки на работниците да завършат 12-часова смяна, без да е необходимо да зареждат батерията. Получихте сертификат от NIOSH само за 3 дни при първия опит. Доставчикът постигна увеличение на производството от 650 единици на седмица до 8500 единици/седмица преди това. Всички печалби от продажби се даряват на Фонда за подпомагане на COVID-19 и устройството има четири заявени патента.
За да изпълни изискванията за сертифициране на NIOSH, екипът използва автомобилни инструменти, за да изпълни всички цели на проекта в рамките на 30 дни. Беше разработен нов дизайн на шнорхел с един размер, за да пасне на тялото от 5% женско до 95% мъжко тяло в различни пози. Дизайнът включва бързо свързване, за да осигури сигурна връзка и осигурява 25% повече въздушен поток, но консумира 24% по-малко ток за по-дълъг живот на батерията. Освен това е по-лек и с 8 децибела по-тих. Екипът достави 42 000 дихателни тръби по време на проекта.
Две различни програми – Operation Air Bridge и #TyvekTogether – значително повишиха производствения капацитет на болнични престилки и гащеризони за парамедици и първа помощ. В допълнение, нова тъкан беше формулирана само за три седмици за оптимизиране на употребата и увеличаване на производството надолу по веригата. Използван е свободен капацитет и ресурси от 15 американски партньора. Общо екипът е произвел и изпратил 17,6 милиона облекла, за да попълни националните запаси.
В отговор на недостига на лични предпазни средства в началото на пандемията, екипът промени предназначението на въздушните възглавници и материалите за тапицерия на седалките и използва празни съоръжения за рязане и шиене, за да произведе 50 пъти повече рокли, които могат да се перат, за работници на първа линия. Два различни плата (PA6/6 със силиконово покритие и PET с покритие от парафин/C6 флуоровъглерод) бяха разработени и одобрени за по-малко от две седмици, а дизайнът на роклите беше променен, за да се предпази работниците от повдигане на ръкавите, когато са с ръкавици. Към днешна дата са изпратени 1,32 милиона рокли. Усилията за намаляване на роклите разходи за доставчиците на здравни услуги.
Според докладите това е първото масово производство на такова ЛПС оборудване. В рамките на два дни екипът разработи първия прозрачен щит за лице и произведе и достави 1,1 милиона от тях за 13 дни. За справяне с ограниченията на доставките и потенциалните режими на повреда , материалът беше променен от RPET на APET и приставката за щифтове замени обвързването. Потокът на доставките и производствените екипи имат седмичен капацитет от над 5 милиона броя. Общо повече от 21 милиона устройства бяха изпратени за защита на работниците на първа линия.
Нова тъкан с ниска миризма, представена през ноември 2019 г., е преназначена за производство на нетъкани маски за лице, които могат да се перат и използват многократно, в отговор на пандемията. Ключът към ефикасността на материала е, че цинковите йони са вградени в полимерната матрица по време на процеса на полимеризация , така че антимикробното третиране не се отмива или износва и остава активно за целия живот на продукта. Технологията може да се използва и в плетени, тъкани тъкани и инженерни пластмаси и е получила повече от 100 патента до момента.
Шестте скоби за подвижния твърд и мек покрив бяха преобразувани от лята стомана за инвестиция в 30% PPA, подсилен с ултракъси въглеродни влакна (USCF), осигурявайки сравнима здравина на частта, като същевременно намалява разходите с 38% и 79% качество. Елиминира прахово покритие и подобрява драскотините и надраскванията, като същевременно осигурява устойчиво на атмосферни влияния, MIC, покритие от клас A, което позволява средносрочна подмяна и съвместимост с обслужването назад. USCF композитните форми са подобни на чистите полимери, но са по-добри от LFT материалите, напълно рециклируеми и имат по-ниска въглероден отпечатък в сравнение с метални/сплавни части. Вратите на падащите клапани и крепежните елементи с T-гайка също са ключови фактори.
Беше разработена нова PA смола за монтажните скоби на задвижващия модул на EV за подобряване на амортизацията/NVH без загуба на механични свойства. Това позволява структурните опорни скоби и еластомерните втулки да бъдат регулирани, за да осигурят широко филтриране на вибрациите, като същевременно намаляват масата с 34% и цената с 19,5% .Материалът трябва да осигурява стабилна работа при голямо натоварване и променящи се условия на околната среда и натоварване.
Внимателният дизайн на детайлите и съображенията за инструментална екипировка, комбинирани с равномерно разпределен пълнеж от въглеродни влакна, придават на вътрешните TPO части уникален вид в сравнение с плътните цветове. Това елиминира необходимостта от по-твърди полимери, необходими за боя/фолио, елиминира въздействието на боята върху околната среда, намалява цената на превозно средство с $12 и спестява $400 000 при избягване на оборудване за боя/фолио. Процедурните плътни и петнисти цветове изискват само един инструмент.
Усъвършенствана технология за покритие с подобрен с графен PA 6/12 е използвана за значително подобряване на спирачната линия на износване и устойчивост на корозия, топлинни характеристики и NVH. Когато покритието PA 6/12 е използвано самостоятелно, металът е бил изложен само след 8000 цикъла, докато подобреното с графен покритие не излага метала след 400 000 цикъла, което не изисква допълнително защитно покритие. Няма промяна във външния диаметър на тръбата, но общото тегло на тръбата е намалено с 25%.
Заменяйки многокомпонентен интерфейс метал/пластмаса, който прави по-трудно прецизното регулиране и балансиране на вратата на активния модул за всмукване на въздух, тази шприцована регулираща плоча от една част не само има тесни допуски (±0,025 mm), но също така осигурява 0,040 mm Променена, но подобрена производителност, като същевременно се намалява качеството с 12% и цената с 10%. Ключовите нововъведения включват използването на ниско износваща се 30% GR-PA6 смола за много плоско формоване, използването на 10 стълба за регулиране на лява и дясна плоча за прецизно балансиране, сензори за налягане в кухината за прецизен контрол на процеса и управлявани от данни настройки на микропроцесора.
Тази предизвикателна 780 mm дълга и 18 mm дебела прозрачна червена светлина за функцията на задните светлини осигурява уникален външен вид и равномерен външен вид на осветлението. Ключът към работата на заявката за патент са усъвършенствани инструменти за симулация за оптимизиране на дизайна и функцията и контрол на деформацията; сложни канали, разделителни линии, спирателни вентили и управление на процеса на многократно впръскване; плюс персонализиран компютър с оптичен клас, с Помага за управление на качеството, разходите и формоспособността и отговаря на всички законови изисквания за задни светлини. Въпреки техническите предизвикателства, времето за проекта беше намалено с три месеца и $250 000 разходи за инструмент за прототипиране бяха избегнати чрез виртуално прототипиране.
Тази MIC LFT-PP шприцована повдигаща врата се отличава с дизайн на мида с цялостна вътрешна интеграция и подсилване, плюс гъвкавост на стила, която позволява на дизайнерските студия да правят промени. Композитите предлагат 35% разходи и 15% спестявания на маса и по-нисък въглероден отпечатък в сравнение с стоманени дизайни. Съполимер с висок поток изпълни дизайна с дебелини на стените, вариращи от 2,0 до 4,5 mm. Шестосен робот вмъква метални армировки за формоване и премахва части. Силно контролираният процес използва поръчани горещи канали със сензори PSP и сензори за присъствие на части за щамповане чрез формоване.
За постигане на идеалния външен вид на набор от обвити с плат решетки за високоговорители на IP и врати имаше много технически предизвикателства за преодоляване, включително намиране на правилния размер отвори за високоговорители и тъкани и лепила, които не компрометират звуковото представяне, за да посрещнат злоупотреби от клиенти, почистване и FR изисквания и други стандарти за производителност на автомобилната индустрия. В крайна сметка, това първо в индустрията приложение на опаковани с плат решетки за високоговорители отговаря на изискванията за външен вид, аудио производителност и монтаж.
Компресионно формовани вълнени панели от смес от естествени влакна/PP, съдържащи до 25% рециклиран PP, плюс шприцовани LFT-PP субстрати, за различни вътрешни панели (напр. рамки на врати, горни части на обувки, възглавници и подлакътници; IP субстрат, горна подложка и средна част -панел; и твърда облицовка).Намалява масата с 50% в сравнение с шприцованите пластмасови панели, елиминира множество вторични операции, включително заваряване, нанасяне на лепило и формоване на вложки, и използва възобновяеми материали в ефективен процес, произвеждан годишно Повече от 320 000 автомобила. използване на безконтактно инфрачервено отопление в Северна Америка за поддържане на бързи цикли.
Група журналисти, академици и пенсионирани водещи инженери в индустрията избраха категории и категории от тези финалисти на 50-ата годишна церемония по връчване на наградите за автомобилни иновации на SPE в Burton Manor, Ливония на 10 ноември 2021 г. Победителят в голямата награда ще бъде обявен на 10 ноември 2021 г. , Мичиган.
Наградата Vehicle Engineering Team Award (VETA) също ще бъде присъдена като признание за автомобилни дизайнери и инженери, интегратори на нива, доставчици на материали, производители на инструменти и други, чиято работа в областта на изследването, проектирането, инженерството и/или производството е довела до разработването на полимерни материали в известно превозно средство. Наградите за цялостни постижения също ще бъдат връчени, за да бъдат признати онези, които имат значителен принос към индустрията.
Тъй като все повече и повече въглеродни композити се използват в автомобилни структурни компоненти, как щетите от катастрофа могат да бъдат оценени и поправени?
Автоматизираният процес намалява времето за цикъл и разходите за CFRP части с динамичен вариант на формоване чрез компресия на течности, с обем на влакната потенциално до 65%.
Време на публикуване: 17 май 2022 г
