10 月 1 日にブルーリボン審査員によって選出された部門およびグランプリの受賞者は、2021 年 11 月 10 日の祝賀会で発表されます。応募作品は次のとおりです。
プラスチック工学会自動車部門 (SPE、米国コネチカット州ダンベリー) は、第 50 回自動車イノベーション賞授賞式の最終候補者を発表しました。ノミネートはまず事前審査され、9 月 23 ～ 24 日に業界専門家の委員会に提出されます。 2021.その後、パネルは、2021 年 10 月 1 日に各部門のファイナリストをブルーリボン審査ラウンドに送ります。ブルーリボン審査ラウンドで選ばれた部門およびグランプリの受賞者は、11 月の夜に開催される第 50 回 SPE 自動車イノベーション賞授賞式で発表されます。 2021 年 10 月 今年のコンテストのファイナリストは、カテゴリと提出物の順に以下にリストされています。
押し出しゴム成形品を 3D プリント TPU と後処理された蒸気スムージングで置き換えたこれらのアフターマーケット ポリマー スプリング スリーブは、積層造形 (DFAM) 原理を使用して設計されており、ゴム スリーブをスプリング混合物に接着するために通常使用される粘着性を排除します。この設計は、組み立ての実現可能性とパフォーマンスのバランスをとります。従来のサプライヤーが部品を供給できなくなったとき、フォードは自社でキットを設計および製造し、質量、コスト、材料の使用量を削減し、排水を改善しました。工具を使わないことで 150,000 ドルを節約できます。
業界初として、顧客は NFTL ファイルを選択してダウンロードし、Maverick 全車種の収納スロットに収まる独自の交換可能なアクセサリ (カップ ホルダー、ゴミ箱など) を 3D プリントできます。最初のデザインは開発されました。フォードとその供給チームによって決定されますが、将来のデザインは顧客によって提案される可能性があります。さまざまなプリンタの種類と推奨される材料が利用可能です。これにより、顧客は柔軟でカスタマイズ可能な保管および使用機能、または大規模な工具投資を回避しながら機内スペースを最大化するオプションが提供されます。
これは、PCR カーペットからの低密度微小球と PP を使用した初の屋外耐候性 MIC アプリケーションであると言われています。このアプリケーションは、質量 (0.2 kg) を削減し、車両あたり 0.50 ～ 1.00 ドルのコストがかかります。その一方で、強化された耐候性、優れた寸法安定性、および表面の美しさを提供します。プラグイン アプリケーションでは工具の変更が最小限で済みますが、タルク充填プライマリ PP よりも密度が 16% 低く、加工、機械的、表面仕上げ、傷や擦り傷、耐候性が向上し、サイクル タイムが短縮されます。埋め立ての可能性を減らし、二酸化炭素排出量を 83% 削減します。
イルミネーションロゴを備えたこのハードコートおよび塗装されたフロントグリルは、単一部品で 3D の未来的な効果を提供します。射出/圧縮成形により、低トン数のプレスで壁厚が変化する (3 ～ 5 mm の範囲) 大型透明 PC グリッドが作成され、フロー ラインとストレス マークを最小限に抑えるか排除します。成形後、光学品質の部品には、優れた耐候性と耐摩耗性を実現するハードコート シリコンが含浸され、ポニー ロゴが研磨され、部品の B 面に選択的に下塗りおよび塗装が行われます。これは初めてと言われています。使用済みの塗料 – 自動車外装トリム用途のハードコーティング。
レポートによると、一体型パークアシストセンサーがブロー成形バンパーアセンブリに統合されることに成功したのはこれが初めてです。プレス鋼と比較して、ブロー成形PPビームは軽量で安価で、最適化された設計の自由度を提供します。 射出成形ビームよりも優れた構造剛性、低い組み立て複雑さ、低コストの工具を提供します。結果として得られる完全に機能する軽量バンパー システムは、センサーを所定の位置に保持するための追加のハードウェアを必要としないスナップフィット機能を利用しています。
この 3 列目シートバックの 16 ピースのスチール製コンポーネントは、射撃および輸送用の単一のプラスチックコンポーネントに置き換えられ、重量が 30 パーセント削減され、コストが 15 パーセント削減され、衝突性能が 2 倍になり、乗員の作業負荷が 63 パーセント削減されました。 シートは、シートモーターを必要とせずに直立位置まで上昇します。これは、金属ブラケットを必要とせずに優れたエネルギー吸収を提供する、業界初の全プラスチック自立型シートバックです。新しい 35% ショートガラス衝撃改質 PA6樹脂は、この連続射出用途向けに開発されました。
このエントリーレベルモデルの便利な機能は、フロントの運転席と助手席が完全にリクライニングでき、首と胸（5 つのロック可能な位置を備えた特別な胸パッドを介して）、および腰と腰（クッションを介して）の両方をサポートしていることです。リフト機構）。 プラスチックは、快適さのためのサポートと柔軟性の適切なバランスを達成するための鍵であり、シートリフトアセンブリの BSR を心配することなく長期的なソリューションを提供します。現在までに、このデザインは 6 件の特許/イノベーションを取得しています。
トラックオーナーに全天候型の車内作業スペースを提供するため、フロントミドルジャンプシート（ベンチシート付モデル）の背面に、執筆やパソコン作業などに使用できる多目的多ポジションフラットワークベンチを装備、カップ ホルダーと電子機器を充電するための電源を同時に使用できます。4.5 ユニットあたり 121 のロック可能な位置を提供するため、ユニットは顧客の乱暴な使用に耐えることができますが、必要ないときは収納できます。コンポーネントの約 95%このデザインは 4 つの特許を取得しています。
射出成形デュアル ピボット ヒンジを備えたこの折りたたみ式ワークトップは、完全に平らな 56 x 34 cm のワークトップを作成し、センター コンソールに沿って展開しますが、アームレストに収納されます。ABS パネルの新しい 2 層ウルトラソフト タッチ ペイント システムにより、金属製のピアノヒンジと比較して、プラスチック製ヒンジは 30% 軽量で、推定価格は 15% 安価です。
このトンネルの強化により、コンポーネントの質量が 40%、サブシステムの重量がさらに 20% 削減され、システム コストが 2.9%、工具コストが 18.5% 削減され、すべての機能要件を満たしているかそれを超えています。このアプリケーションには、新しい材料、新しいシミュレーション ツール、および新しい機能が搭載されています。熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の複合材料をモノリシックハードウェアに機械的に接着する方法。軽量ではありますが、この構造は高い荷重に耐えることができ、組み立てが容易です。
このハイブリッド リア リーフ スプリングは、高強度スチールのメイン パッケージと HP-RTM ガラス繊維強化エポキシ複合補助材を組み合わせて、従来のリーフ スプリング システムと同じ剛性と耐久性を提供しながら質量を 30% 削減します。その他の利点には、ペイロード容量の増加、部品点数の削減、サンドイッチ摩擦の削減、よりスムーズな噛み合い、より低い騒音、より低い二酸化炭素排出量。
「シリンダーオンデマンド」方式でエンジンの振動を低減するこの組み込みソリューションは、閉ループ振動制御を提供します。主に金属製のパッシブマスダンパーと比較して、新しいシステムは設計の柔軟性が高く、広範囲の低周波振動に合わせて調整できます。 27% の質量削減、1% を超える燃料効率の向上、組み立ての簡素化、乗員の快適性の向上。複合ハウジングとスタンドがデバイスの成功の鍵です。
これは、今年初めに中国で施行された厳しい新しい防火要件を満たすバッテリーカバー用の初の熱可塑性ソリューションであると言われています。非ハロゲン化 FR 30% GR ポリプロピレン コポリマー (PPc) は、従来の金属ソリューションより 40% 軽量です。 、固有の電気絶縁を提供し、湿気の侵入を防ぎ、腐食しません。長さ 1.6 メートルの射出成形部品は厚さ 2.0 mm で、コストと品質を削減し、安全性を向上させ、走行距離と持続可能性の延長に役立ちます。
この折りたたみ式コンソール ギア レバーは、もう 1 つのアプリケーション機能である平らな作業面の鍵となります。ボタンを押すと、ギア レバーが収納されます。斬新なパーク バイ ワイヤ技術により、自動的にパーキングに戻ります。プラスチックと金属のハイブリッド機能は焼結されています。 30% GR PPA および PTFE でオーバーモールドされた金属ギアにより、質量、騒音、CLTE、摩擦が低減されます。
ヒマシ油由来のモノマーから製造された PA11 がクランクシャフトの前方排気に使用されたのはこれが初めてであると伝えられています。バイオモノマーベースの樹脂は、高い熱安定性 (160°C で 1,000 時間)、耐薬品性、柔軟性を備えています。他にほとんど支えのない土壌は、食糧/飼料作物や森林伐採と競合することなく、インドの貧しい農民に追加の収入源を提供します。スチール/ゴムコンポーネントと比較して、PA11 ベントは 50% 軽量で、1 個あたりのコストが 5 ドル安く、より多くの費用がかかります。柔軟性があり、組み立てが簡単でありながら、サプライチェーンの脱炭素化に貢献します。
この PP ヘッドランプ ハウジングでは、20% のコーヒー殻バイオ炭が 40% のタルクを置き換え、より優れた機械的特性 (優れた衝撃強度を含む)、より高い HDT、よりコンパクトなサイズ、軽量 (17% 低い SG)、無臭/ガス放出、およびより低い耐衝撃性を実現しています。二酸化炭素排出量 – フォードのすべての性能要件を満たすか、それを超えています。さらに、サイクルタイムが短縮され、コストが削減され、ヘッドランプハウジングの製造に必要なエネルギーが 25% 削減され、このプラグの既存の工具を変更する必要がありません。 -アプリケーション中。
これらの 15% GR rPA6 ハーネス クリップは、100% PCR 海洋プラスチックから射出成形されています。インド洋とアラビア海の漁師はゴーストギア (漁網) を収集し、雇用、より持続可能な生計、より健康な海洋生物を提供しています。この素材は、以下の製品に匹敵するパフォーマンスを提供します。石油ベースのプライマー樹脂を使用し、10% のコスト削減、エネルギーの削減、サプライチェーンの安定性の向上、LCA のメリットを実現します。このプラグアンドプレイの変更には、ツールの変更や最小限のプロセス変更は必要ありません。
18 日以内に、チームは材料を調達し、工具を製造し、寸法品質を仕様に合わせ、48 個の真鍮製インサート ナット (ビジョン システムで検証) を自動的に取り付け、製造施設を改造し、スタッフを訓練し、厳しい公差の生産用人工呼吸器シャーシ コンポーネントをスケールアップしました。以前のサプライヤーは精度要件を満たすのに苦労していましたが、生産時間が短縮され、FTQ は 98.7 に向上しました。
チームは、流動性の向上、PC/ABS 基板への高い接着力、優れた耐薬品性を実現する独自の TPE を開発し、24 時間以内に出荷しました。高キャビテーション金型を迅速に生産して適切な供給を確保しました。強固なサプライ チェーンが確立されており、 2020 年を通じて需要に応えます。
1 週間以内に、PEEK 樹脂は CAE 材料カードで完全に特性評価され、重要な人工呼吸器コンポーネントの工具は、以前は成形後の固定と機械加工が必要だった反りに対処するために、金型変形/耐風技術を使用して再調整されました。新しい工具が製造されました。そして、最初の部品は9日後に撮影されました。これにより、チームは、成形後の対策を講じることなく、非常に厳しい公差を維持することができました。これにより、高い需要に対応して、生産を数千/年から数千/週まで拡張することができます。成形後の処理を排除することで、コストが 30 ～ 40% 削減されます。
チームは自動車技術を活用して処理装置を改造し、光学グレードのシリコーンから従来の液体シリコーンゴムに切り替え、排尿の問題を解決し、わずか 19 日間で新しい工具を製作し、重要な人工呼吸器のダイアフラムの生産を年間 1,000 枚から 4,000 枚に増やしました。 。
チームは、初の全プラスチックPAPRと言われるものを製造し、それまで金属製の部品をプラスチックに変換して質量とコストを削減し、この個人用保護具（新型コロナウイルス感染症患者の治療に当たる医療スタッフが使用するPPE）のユーザーの快適性を向上させた。より軽量で効率的な設計によりバッテリー寿命が向上し、労働者はバッテリーを再充電することなく 12 時間のシフトを完了できます。最初の試行でわずか 3 日で NIOSH 認定を取得しました。サプライヤーは週 650 個から生産量の増加を達成しました。すべての販売利益は新型コロナウイルス感染症救済基金に寄付され、このデバイスには 4 つの特許が申請中です。
NIOSH 認証要件を満たすために、チームは自動車ツールを使用して、すべてのプロジェクト目標を 30 日以内に完了しました。新しいシュノーケルのデザインは、さまざまなポーズで女性の身体の 5% から男性の 95% までの体にフィットするワンサイズで開発されました。クイック接続により安全な接続が確保され、エアフローが 25% 増加しますが、消費電流が 24% 少なくなり、バッテリー寿命が長くなります。また、軽量化され、8 デシベル静かになります。プロジェクト中に、チームは 42,000 本の呼吸チューブを納品しました。
Operation Air Bridge と #TyvekTogether という 2 つの異なるプログラムにより、救急隊員や救急隊員向けの病院用ガウンとカバーオールの生産能力が大幅に向上しました。さらに、使用を最適化し、下流の生産を増やすために、わずか 3 週間で新しい生地が配合されました。米国のパートナー 15 社の余剰生産能力とリソースを利用しました。チームは合計 1,760 万着の衣類を生産、出荷し、国内在庫を補充しました。
パンデミック初期の個人用保護具の不足に対応して、チームはエアバッグとシート張りの素材を再利用し、使用されていない裁断および縫製設備を使用して、最前線の労働者向けに 50 倍の量の洗えるガウンを生産しました。 2 つの異なる生地 (シリコンコーティングを施した PA6/6 とパラフィン/C6フルオロカーボンコーティングを施したPET）が2週間以内に開発、承認され、作業員が手袋をしているときに袖がめくれ上がるのを防ぐためにガウンのデザインが変更されました。現在までに132万枚のガウンが出荷されています。ガウン削減への取り組み医療提供者のコスト。
報告によると、このような個人用保護具の量産はこれが初めてです。チームは 2 日間で最初の透明なフェイスシールドを開発し、13 日間で 110 万個を製造、納品しました。供給の制約と潜在的な故障モードに対処するためです。 、材料がRPETからAPETに変更され、ピンアタッチメントがバインディングに置き換えられました。供給フローと製造チームの毎週の生産能力は500万個を超え、最前線の作業員を保護するために合計2,100万個を超えるデバイスが出荷されました。
2019年11月に導入された新しい低臭生地は、パンデミックへの対応として、洗って再利用可能な不織布マスクの製造に再利用されました。材料の有効性の鍵は、重合プロセス中に亜鉛イオンがポリマーマトリックスに埋め込まれていることです。そのため、抗菌処理は洗い流されたり磨耗したりすることはなく、製品の寿命の間ずっと有効です。この技術は編物、織物、エンジニアリングプラスチックにも使用でき、これまでに 100 件を超える特許を取得しています。
取り外し可能なハードおよびソフトトップルーフ用の 6 つのブラケットは、インベストメント鋳鋼から 30% の極短炭素繊維 (USCF) 強化 PPA に変換され、同等の部品強度を提供しながらコストを 38% および 79% 削減しました。粉体塗装と傷や擦り傷を改善しながら、耐候性、MIC、クラス A 仕上げを提供し、中期の交換と下位サービス互換性を可能にします。USCF 複合金型は純粋なポリマーに似ていますが、LFT 材料よりも優れており、完全にリサイクル可能で、耐久性が低くなります。金属/合金部品よりも二酸化炭素排出量を削減します。ドロップ バルブ ゲートと T ナット ファスナーも重要な実現要因です。
EV のドライブ ユニット取り付けブラケット用に新しい PA 樹脂が開発され、機械的特性を損なうことなくダンピング/NVH を強化しました。これにより、構造サポート ブラケットとエラストマー ブッシングを調整して、質量を 34%、コストを 19.5% 削減しながら広範な振動フィルタリングを提供できるようになりました。材料は、高い応力や変化する環境条件や負荷条件下でも安定した性能を発揮しなければなりません。
慎重に部品設計と工具を考慮し、均一に分散されたカーボンファイバースペックルフィルと組み合わせることで、内部 TPO 部品に単色と比較して独特の外観を与えます。これにより、ペイント/フォイルに必要な硬いポリマーが不要になり、ペイントによる環境への影響が排除され、塗料の環境への影響がなくなり、車両 1 台あたりのコストが 12 ドル削減され、ペイント/フォイル設備を回避することで 400,000 ドルを節約できます。プロシージャルなソリッド カラーと斑点カラーに必要なツールは 1 つだけです。
グラフェン強化 PA 6/12 による高度なコーティング技術を使用して、ブレーキ ラインの耐摩耗性、耐腐食性、熱性能、NVH を大幅に向上させました。PA 6/12 コーティングを単独で使用した場合、わずか 8,000 サイクル後に金属が露出しました。グラフェン強化コーティングは 400,000 サイクル後も金属が露出せず、追加の保護コーティングは必要ありません。チューブの外径に変化はありませんが、チューブ全体の重量は 25% 軽量化されました。
アクティブエアインテークモジュールのドアトレインの正確な調整とバランスをより困難にする複数コンポーネントの金属/プラスチックインターフェイスを置き換えるこの一体型射出成形調整プレートは、厳しい公差（±0.025mm）を備えているだけでなく、0.040mmの精度も提供します。 mm 調整されましたが、品質を 12% 削減し、コストを 10% 削減しながらパフォーマンスを向上させました。主な革新には、非常に平らな成形に低摩耗の 30% GR-PA6 樹脂を使用したこと、左右のプレートごとに 10 本の調整ポストを使用したことなどが含まれます。正確なバランシング、正確なプロセス制御のためのキャビティ圧力センサー、およびデータ駆動型のマイクロプロセッシング調整。
この挑戦的なリアテールライト機能用の長さ 780mm、厚さ 18mm のクリアレッドライトブレードは、ユニークな外観と均一な照明外観を提供します。特許出願を成功させる鍵となるのは、設計と機能の最適化と反り制御のための高度なシミュレーションツールです。 複雑なランナー、パーティング ライン、遮断バルブ、複数の射出プロセス制御。 さらに、カスタム配合された光学グレードの PC により、品質、コスト、成形性の管理を支援し、すべての法定テールライト要件を満たすことができます。技術的な課題にもかかわらず、仮想プロトタイピングによりプロジェクト期間は 3 か月短縮され、プロトタイピング ツールのコスト 250,000 ドルが回避されました。
この MIC LFT-PP 射出成形リフトゲートは、一体型の内部統合と補強を備えたクラムシェル デザインに加え、デザイン スタジオによる変更を可能にするスタイリングの柔軟性を備えています。複合材料は、従来のものと比較して 35% のコストと 15% の質量削減を実現し、二酸化炭素排出量が低くなります。スチール設計。壁厚が 2.0 ～ 4.5 mm の範囲の設計に高流量コポリマーが充填されています。6 軸ロボットがオーバーモールディング用の金属補強材を挿入し、部品を取り外します。高度に制御されたプロセスでは、PSP センサーと部品存在センサーを備えたオーダーメイドのホット ランナーが使用されます。オーバーモールドスタンピング。
IP やドアに布で包まれたさまざまなスピーカー グリルの理想的な外観を実現するには、適切なサイズのスピーカー穴や、顧客の酷使に応じて音響性能を損なわない布地や接着剤を見つけることなど、克服すべき多くの技術的課題がありました。最終的に、布で包まれたスピーカー グリルのこの業界初のアプリケーションは、外観、オーディオ性能、および組み立ての要件を満たします。
最大 25% のリサイクル PP を含む圧縮成形可能な天然繊維/PP ブレンド ウール パネルと、射出成形可能な LFT-PP 基材を使用した、さまざまなインテリア パネル (例: ドア フレーム、靴のアッパー、クッション、アームレスト、IP 基材、トップ パッド、ミッド)射出成形プラスチックパネルと比較して質量を 50% 削減し、溶接、接着剤塗布、インサート成形などの多くの二次作業を排除し、効率的なプロセスで再生可能材料を使用し、年間 320,000 台以上の自動車を生産。北米では、高速サイクルタイムをサポートするために非接触赤外線加熱が使用されています。
ジャーナリスト、学者、退職した業界トップエンジニアのグループは、2021年11月10日にリボニアのバートンマナーで開催される第50回SPE自動車イノベーション賞授賞式で、これらのファイナリストの中からカテゴリーとカテゴリーを選択しました。グランプリ受賞者は2021年11月10日に発表されます。 、ミシガン州。
また、車両エンジニアリング チーム賞 (VETA) は、研究、設計、エンジニアリング、および/または製造の分野でポリマー材料の開発に貢献した自動車デザイナーおよびエンジニア、ティア インテグレーター、材料サプライヤー、工具メーカー、その他の人々を表彰して授与されます。業界に多大な貢献をした人を表彰する生涯功労賞も授与されます。
自動車の構造部品にカーボン複合材料が使用されることが増えていますが、衝突による損傷はどのように評価して修復できるのでしょうか?
自動化されたプロセスにより、動的流体圧縮成形バリアントによる CFRP 部品のサイクル タイムとコストが削減され、繊維体積が最大 65% になる可能性があります。
投稿日時: 2022 年 5 月 17 日
