Победители категорий и главных призов, выбранные Жюри «Голубой ленты» 1 октября, будут объявлены на гала-концерте 10 ноября 2021 года. Представлены следующие материалы.
Автомобильное подразделение Общества инженеров по пластмассам (SPE, Дэнбери, Коннектикут, США) объявило финалистов 50-й ежегодной церемонии вручения наград за инновации в автомобильной промышленности. Номинации сначала проходят предварительную квалификацию, а затем 23-24 сентября представляются группе экспертов отрасли. 2021. Затем комиссия отправляет финалистов категорий на этап судейства «Голубой ленты» 1 октября 2021 года. Победители категорий и главных призов, выбранные в рамках раунда судейства «Голубой ленты», будут объявлены на 50-й церемонии вручения наград SPE Automotive Innovation Awards вечером ноября. 10, 2021. Финалисты конкурса этого года перечислены ниже в порядке категорий и заявок:
Эти полимерные пружинные втулки, изготовленные на вторичном рынке, заменены экструдированными резиновыми формами на 3D-печатные ТПУ и подвергнуты сглаживанию паром после обработки. Они разработаны с использованием принципов аддитивного производства (DFAM) для устранения липкости, обычно используемой для приклеивания резиновых втулок к смеси пружин. Конструкция сочетает в себе осуществимость сборки и производительность. , вес и использование материалов, а также обеспечивает эстетику, редко встречающуюся в этом типе применения. Когда традиционные поставщики больше не могли поставлять детали, компания Ford разработала и произвела комплекты собственными силами, что позволило снизить массу, стоимость и использование материалов, улучшив дренаж. и сэкономить 150 000 долларов за счет отказа от инструментов.
Впервые в отрасли клиенты могут выбирать, загружать файлы NFTL и распечатывать на 3D-принтере свои собственные сменные аксессуары (например, подстаканники, мусорные баки и т. д.), которые помещаются в отсеки для хранения всей линейки автомобилей Maverick. Был разработан первоначальный дизайн. компанией Ford и ее командой снабжения, но клиенты могут предлагать будущие конструкции. Доступны различные типы принтеров и рекомендуемые материалы. Это предоставляет клиентам гибкие, настраиваемые возможности хранения и использования или возможность максимально увеличить пространство в салоне, избегая при этом крупных инвестиций в инструменты.
Сообщается, что это первое применение MIC для наружных атмосферных воздействий с использованием микросфер низкой плотности и ПП из ковров PCR. Приложение снижает массу (0,2 кг) и стоит 0,50-1,00 доллара США за транспортное средство, обеспечивая при этом повышенную устойчивость к атмосферным воздействиям, отличную стабильность размеров и эстетику поверхности в более экологичная форма. Вставные приложения требуют минимальной модификации инструмента, но они на 16% менее плотны, чем первичный ПП с тальком, обеспечивая при этом лучшую обработку, механическую обработку, качество поверхности, защиту от царапин и потертостей, устойчивость к атмосферным воздействиям и более короткое время цикла. Это помогает избежать 680 000 кг потенциальную свалку и снижает выбросы углекислого газа на 83%.
Эта окрашенная передняя решетка с твердым покрытием и подсвеченным логотипом обеспечивает футуристический трехмерный эффект в одной детали. Литье под давлением/литье под давлением создает прозрачные решетки из ПК большого формата с переменной толщиной стенок (в пределах 3-5 мм) на прессах малой тоннажа, что помогает свести к минимуму или устранить линии потока и следы напряжений. После формования детали оптического качества пропитываются силиконом с твердым покрытием для обеспечения превосходной устойчивости к атмосферным воздействиям и истиранию, наносятся логотипы с отшлифованными пони, а также избирательно грунтуются и окрашиваются на стороне B детали - считается первой время использования краски – Твердые покрытия для внешней отделки автомобилей.
По имеющимся данным, это первый случай, когда встроенный датчик системы помощи при парковке был успешно интегрирован в сборку бампера, полученного методом выдувного формования. По сравнению со штампованной сталью, балки из полипропилена, полученные методом выдувного формования, легче, дешевле и предлагают оптимизированную свободу проектирования; они обеспечивают превосходную структурную жесткость, более низкую сложность сборки и более дешевую оснастку, чем балки, отлитые под давлением. В результате получается полностью функциональная, легкая система бамперов, использующая функцию защелкивания, которая не требует дополнительного оборудования для удержания датчика на месте.
Стальной компонент спинки сиденья третьего ряда, состоящий из 16 частей, заменен одним пластиковым компонентом, стреляющим и транспортирующим, что снижает вес на 30 процентов, стоимость на 15 процентов, вдвое повышает устойчивость к ударам и снижает рабочую нагрузку на пассажиров на 63 процента. Сиденье поднимается в вертикальное положение без необходимости использования электродвигателя сиденья. Это первая в отрасли отдельно стоящая полностью пластиковая спинка сиденья, которая обеспечивает превосходное поглощение энергии без необходимости использования металлических кронштейнов. Новый ударопрочный модифицированный 35% ударопрочный стекло PA6. смола была разработана для этого применения при последовательном впрыскивании.
Полезной особенностью этой модели начального уровня является то, что передние сиденья водителя и пассажира могут полностью откидываться, но поддерживают как шею и грудь (с помощью специальных накладок для груди с пятью фиксируемыми положениями), так и бедра и поясницу (с помощью амортизации). подъемный механизм). Пластик является ключом к достижению правильного баланса поддержки и гибкости для комфорта и обеспечивает долгосрочное решение, не беспокоясь о BSR в узле подъема сиденья. На сегодняшний день эта конструкция получила шесть патентов/инноваций.
Чтобы предоставить владельцам грузовиков защищенное от атмосферных воздействий рабочее пространство в автомобиле, многофункциональный, многопозиционный плоский верстак на спинке переднего среднего откидного сиденья (модели с многоместным сиденьем) можно использовать для письма, работы на компьютере и т. д. ., и может использоваться одновременно с подстаканником и блоком питания для зарядки электронных устройств. Имея 121 фиксируемое положение на 4,5 устройства, устройство выдерживает грубое использование пользователем, но его можно убрать, когда оно не требуется. Около 95% компонентов изготовлены из пластика. Дизайн получил четыре патента.
Эта складная столешница с двойными шарнирными петлями, отлитыми методом литья под давлением, образует совершенно плоскую столешницу размером 56 x 34 см, которая раскладывается вдоль центральной консоли, но убирается в подлокотник. Новая двухслойная ультрамягкая система окраски панели ABS обеспечивает приятное на ощупь. По сравнению с металлическими петлями для фортепиано пластиковые петли на 30% легче и стоят примерно на 15% дешевле.
Такое усиление туннеля снижает массу компонентов на 40 % и вес подсистемы еще на 20 %, снижая стоимость системы на 2,9 % и стоимость оснастки на 18,5 %, одновременно удовлетворяя или превосходя все функциональные требования. В приложении представлены новые материалы, новые инструменты моделирования и новые способы механического соединения термореактивных и термопластичных композитов с монолитной арматурой. Несмотря на небольшой вес, конструкция выдерживает большие нагрузки и ее проще собирать.
Эта гибридная задняя листовая рессора сочетает в себе высокопрочный стальной основной пакет и вспомогательный элемент из эпоксидного композита, армированного стекловолокном HP-RTM, что позволяет снизить массу на 30%, обеспечивая при этом ту же жесткость и долговечность, что и традиционные системы половых рессор. Другие преимущества включают увеличенную грузоподъемность, уменьшенное количество деталей, уменьшенное трение между сэндвичами, более плавное зацепление, более низкий уровень шума и меньший углеродный след.
Это встроенное решение для снижения вибрации двигателя с помощью любого метода «цилиндр по требованию» обеспечивает контроль вибрации с замкнутым контуром. По сравнению с преимущественно металлическими пассивными демпферами, новая система обеспечивает большую гибкость конструкции, настраиваясь на более широкий диапазон низкочастотных вибраций, Снижение массы на 27 %, повышение топливной эффективности на >1 %, упрощение сборки и повышение комфорта пассажиров. Композитный корпус и подставка являются ключом к успеху устройства.
Говорят, что это первое термопластическое решение для крышек аккумуляторных батарей, отвечающее новым строгим требованиям пожарной безопасности, которые вступили в силу в Китае в начале этого года. Негалогенированный полипропиленовый сополимер FR 30% GR (PPc) на 40% легче исходящего металлического раствора. , обеспечивает внутреннюю электрическую изоляцию, защищает от проникновения влаги и не подвергается коррозии. Деталь длиной 1,6 метра, отлитая под давлением, имеет толщину 2,0 мм, что снижает стоимость и качество, повышает безопасность и помогает увеличить срок службы и надежность.
Этот складной консольный рычаг переключения передач является ключом к еще одной особенности применения — плоской рабочей поверхности. При нажатии кнопки рычаг переключения передач убирается. Инновационная технология электродистанционной парковки обеспечивает автоматический возврат в режим парковки. Гибридные элементы пластика и металла спечены. металлические шестерни с добавлением 30% GR PPA и PTFE, что снижает массу, шум, CLTE и трение.
Сообщается, что это первый случай, когда PA11, полученный из мономеров, полученных из касторового масла, был использован в переднем выхлопе коленчатого вала. Смолы на основе биомономеров обладают высокой термической стабильностью (1000 часов при 160 ° C), химической стойкостью и гибкостью. Касторка растет в почвы, которые мало что поддерживают, обеспечивая дополнительный источник дохода для бедных фермеров в Индии, не конкурируя с продовольственными/кормовыми культурами или вырубкой лесов. По сравнению со стальными/резиновыми компонентами, вентиляционные отверстия PA11 на 50% легче, стоят на 5 долларов меньше за штуку и стоят дороже. гибкий для легкой сборки, помогая при этом обезуглероживать цепочку поставок.
В этом полипропиленовом корпусе налобного фонаря 20% биоугля из кофейной мякины заменяет 40% талька, обеспечивая при этом лучшие механические свойства (включая лучшую ударную вязкость), более высокую HDT, более компактный размер, меньший вес (удельный вес ниже на 17%), отсутствие запаха/выделения газов и более низкую выбросы углекислого газа – соответствие или превышение всех требований Ford к производительности. Кроме того, сокращается время цикла, снижаются затраты, энергия, необходимая для изготовления корпуса фары, снижается на 25%, и нет необходимости модифицировать существующую оснастку в этой заглушке. -в приложении.
Эти зажимы для ремня безопасности GR rPA6, изготовленные на 15 %, отлиты под давлением из 100 % морского пластика PCR. Рыбаки в Индийском океане и Аравийском море собирают призрачные снасти (рыболовные сети), обеспечивая рабочие места, более устойчивые средства к существованию и более здоровую морскую жизнь. Этот материал обеспечивает производительность, сравнимую с грунтовочные смолы на нефтяной основе, обеспечивающие 10% экономию затрат, снижение энергопотребления, повышение стабильности цепочки поставок и преимущества LCA. Такое изменение по принципу «включай и работай» не требует смены инструментов и минимальных изменений процесса.
Менее чем за 18 дней команда нашла материалы, изготовила оснастку, довела качество размеров до соответствия спецификации, автоматически установила 48 латунных вставных гаек (проверено системой технического зрения), реконструировала производственное помещение, обучила персонал и увеличила производство компонентов шасси вентилятора с жесткими допусками. с тысяч в год до тысяч в неделю, в конечном итоге поставив 30 000 единиц продукции за 154 дня. В то время как предыдущие поставщики изо всех сил пытались удовлетворить требования к точности, FTQ улучшился до 98,7 за счет более быстрого производства.
Команда разработала уникальный ТПЭ, обеспечивающий улучшенную текучесть, высокую адгезию к подложкам ПК/АБС и превосходную химическую стойкость, и отправила его в течение 24 часов. Быстрое производство форм с высокой кавитацией для обеспечения адекватных поставок. Для обеспечения адекватных поставок была создана надежная цепочка поставок. удовлетворить спрос в течение 2020 года.
Менее чем за неделю смолы PEEK были полностью охарактеризованы в карте материалов CAE, а оснастка критически важных компонентов вентилятора была переоснащена с использованием методов деформации формы и сопротивления ветру для решения проблемы коробления, которая ранее требовала фиксации после формования и вопросов механической обработки. Были произведены новые инструменты. и первые детали были сфотографированы 9 дней спустя. Это позволило команде поддерживать чрезвычайно жесткие допуски без контрмер после формования. Это позволяет масштабировать производство от тысяч в год до тысяч в неделю для удовлетворения высокого спроса. Устранив обработку после формования, затраты сокращаются на 30-40%.
Команда использовала свои автомобильные навыки для модернизации технологического оборудования, перехода с оптического силикона на традиционный жидкий силиконовый каучук, решения проблем с образованием пустот, создания нового инструмента всего за 19 дней и увеличения производства критически важных диафрагм вентилятора с 1000 до 4000 в год/неделю. .
Команда создала, как говорят, первый полностью пластиковый PAPR, преобразовав ранее металлические компоненты в пластик, чтобы уменьшить массу и стоимость, а также повысить комфорт пользователей этого средства индивидуальной защиты (СИЗ_, используемые медицинским персоналом, ухаживающим за пациентами с COVID-19). Более легкая и эффективная конструкция продлевает срок службы батареи, позволяя работникам выполнять 12-часовую смену без необходимости подзарядки батареи. Получил сертификат NIOSH всего за 3 дня с первой попытки. Поставщик добился увеличения производства с 650 единиц в неделю. до 8500 единиц в неделю раньше. Вся прибыль от продаж передается в Фонд помощи Covid-19, и на устройство поданы четыре патента.
Чтобы соответствовать требованиям сертификации NIOSH, команда использовала автомобильные инструменты для выполнения всех задач проекта в течение 30 дней. Была разработана новая конструкция трубки одного размера, подходящая для тела от 5% женщин до 95% мужчин в различных позах. Быстрое подключение обеспечивает безопасное соединение и обеспечивает на 25 % больший поток воздуха, но потребляет на 24 % меньше тока, что увеличивает срок службы батареи. Он также легче и на 8 децибел тише. В ходе проекта команда поставила 42 000 дыхательных трубок.
Две разные программы – Operation Air Bridge и #TyvekTogether – значительно увеличили мощности по производству больничных халатов и комбинезонов для парамедиков и служб быстрого реагирования. Кроме того, всего за три недели была разработана новая ткань для оптимизации использования и увеличения последующего производства. Использовала свободные мощности и ресурсы 15 партнеров из США. В общей сложности команда произвела и отгрузила 17,6 млн единиц одежды для пополнения национальных запасов.
Реагируя на нехватку средств индивидуальной защиты в начале пандемии, команда перепрофилировала подушки безопасности и материалы обивки сидений, а также использовала простаивающие раскройные и швейные фабрики, чтобы производить в 50 раз больше стирающихся халатов для рабочих, работающих на передовой. Две разные ткани (PA6/6 с силиконовым покрытием и ПЭТ с парафиновым/фторуглеродным покрытием C6) были разработаны и одобрены менее чем за две недели, а конструкция халата была изменена, чтобы рабочие не задирали рукава при надевании перчаток. На сегодняшний день отгружено 1,32 миллиона халатов. Усилия по сокращению количества халатов затраты для медицинских работников.
По имеющимся данным, это первое массовое производство таких средств индивидуальной защиты. За два дня команда разработала первый прозрачный лицевой щиток, изготовила и доставила 1,1 миллиона таких средств защиты за 13 дней. Для решения проблем с поставками и потенциальных неисправностей. , материал был изменен с RPET на APET, а крепление заменило штифтовое крепление. Еженедельная производительность групп поставок и производства составляет более 5 миллионов штук. Всего было отгружено более 21 миллиона устройств для защиты работников, работающих на передовой.
Новая ткань со слабым запахом, представленная в ноябре 2019 года, была перепрофилирована для производства моющихся и многоразовых нетканых масок для лица в ответ на пандемию. Ключом к эффективности материала является то, что ионы цинка внедряются в полимерную матрицу во время процесса полимеризации. , поэтому антимикробная обработка не смывается и не изнашивается и остается активной на протяжении всего срока службы продукта. Технология также может использоваться в трикотажных, тканых тканях и конструкционных пластмассах, и на сегодняшний день она получила более 100 патентов.
Шесть кронштейнов для съемной жесткой и мягкой крыши были преобразованы из литой стали в PPA, армированный ультракоротким углеродным волокном (USCF), на 30%, что обеспечивает сопоставимую прочность деталей при одновременном снижении стоимости на 38% и качества на 79%. защищает от царапин и потертостей, обеспечивая при этом стойкость к атмосферным воздействиям, MIC, отделку класса A, которая позволяет осуществлять замену в среднесрочной перспективе и обеспечивает обратную совместимость с обслуживанием. Композитные формы USCF аналогичны чистым полимерам, но превосходят материалы LFT, полностью подлежат вторичной переработке и имеют более низкую выбросы углекислого газа, чем детали из металла/сплава. Затворы откидного клапана и Т-образные гайки также являются ключевыми факторами.
Для монтажных кронштейнов привода электромобиля была разработана новая смола PA для улучшения демпфирования/NVH без потери механических свойств. Это позволяет регулировать опорные кронштейны конструкции и эластомерные втулки для обеспечения тщательной фильтрации вибрации при одновременном снижении массы на 34 % и стоимости на 19,5 %. .Материал должен обеспечивать стабильные характеристики при высоких нагрузках и изменяющихся условиях окружающей среды и нагрузки.
Тщательный подход к проектированию деталей и инструментам в сочетании с равномерно распределенной спекловой заливкой из углеродного волокна придают внутренним деталям из ТПО уникальный вид по сравнению со сплошными цветами. Это устраняет необходимость в более твердых полимерах, необходимых для краски/фольги, устраняет воздействие краски на окружающую среду, снижает стоимость одного автомобиля на 12 долларов США и экономия 400 000 долларов США за счет отказа от использования краски/фольги. Для процедурных сплошных и крапчатых цветов требуется только один инструмент.
Усовершенствованная технология нанесения покрытия с добавлением графена PA 6/12 была использована для значительного улучшения износостойкости и коррозионной стойкости тормозной магистрали, тепловых характеристик и NVH. Когда покрытие PA 6/12 использовалось отдельно, металл обнажался всего после 8000 циклов, в то время как графеновое покрытие не обнажило металл после 400 000 циклов, что не требует дополнительного защитного покрытия. Внешний диаметр трубки не изменился, но общий вес трубки был уменьшен на 25%.
Заменяя многокомпонентный металл/пластик, который затрудняет точную регулировку и балансировку дверной коробки активного модуля воздухозаборника, эта цельная отлитая под давлением регулировочная пластина не только имеет жесткие допуски (±0,025 мм), но и обеспечивает погрешность 0,040. мм Изменено, но улучшены характеристики при снижении качества на 12 % и стоимости на 10 %. Ключевые инновации включают использование износостойкой 30 % смолы GR-PA6 для очень плоского формования, использование 10 регулировочных штифтов на левой и правой пластине для точная балансировка, датчики давления в полости для точного управления процессом и корректировка микрообработки на основе данных.
Этот сложный прозрачный красный фонарь длиной 780 мм и толщиной 18 мм для функции заднего заднего фонаря обеспечивает уникальный внешний вид и равномерное освещение. Ключом к работе патентной заявки являются передовые инструменты моделирования для оптимизации конструкции и функций, а также контроля коробления; сложные бегунки, линии разъема, запорная арматура и управление процессом многократного впрыска; плюс специально разработанный ПК оптического класса с ПО, позволяющим управлять качеством, стоимостью и формуемостью, а также соответствовать всем юридическим требованиям задних фонарей. Несмотря на технические проблемы, время проекта было сокращено на три месяца, а затраты на инструменты для прототипирования составили 250 000 долларов США за счет виртуального прототипирования.
Эта задняя дверь багажного отделения MIC LFT-PP, отлитая под давлением, имеет раскладывающуюся конструкцию с цельной внутренней интеграцией и усилением, а также гибкость стиля, которая позволяет дизайнерским студиям вносить изменения. Композиты обеспечивают 35% экономии затрат и 15% экономии массы, а также меньший выброс углекислого газа по сравнению с стальные конструкции. Сополимер с высокой текучестью заполнил конструкцию с толщиной стенок от 2,0 до 4,5 мм. Шестиосевой робот вставляет металлическую арматуру для формования и удаляет детали. В строго контролируемом процессе используются заказанные горячие каналы с датчиками PSP и датчиками присутствия деталей для надформовая штамповка.
Чтобы добиться идеального внешнего вида ряда решеток динамиков с тканевой оберткой на IP и дверях, пришлось преодолеть множество технических проблем, в том числе найти отверстия для динамиков подходящего размера, а также ткани и клеи, которые не ухудшали бы качество звука, чтобы противостоять злоупотреблениям со стороны клиентов, очистку и требованиям огнестойкости, а также другим стандартам производительности автомобильной промышленности. В конечном счете, это первое в отрасли применение тканевых решеток динамиков соответствует требованиям по внешнему виду, качеству звука и сборке.
Формованные под давлением панели из смеси шерсти и натурального волокна с содержанием полипропилена, содержащие до 25 % переработанного полипропилена, а также подложки из LFT-PP для литья под давлением для различных внутренних панелей (например, дверных рам, верха обуви, подушек и подлокотников; подложки из IP, верхней и средней части). -панель и жесткая отделка). Снижает массу на 50% по сравнению с пластиковыми панелями, полученными литьем под давлением, исключает многочисленные вторичные операции, включая сварку, нанесение клея и формование вставок, а также использует возобновляемые материалы в эффективном процессе, ежегодно производится более 320 000 автомобилей. использование бесконтактного инфракрасного нагрева в Северной Америке для сокращения времени цикла.
Группа журналистов, ученых и ведущих инженеров отрасли на пенсии выбрала категории и категории из этих финалистов на 50-й ежегодной церемонии вручения наград SPE в области автомобильных инноваций в Бертон-Мэнор, Ливония, 10 ноября 2021 года. Победитель главного приза будет объявлен 10 ноября 2021 года. , Мичиган.
Премия Vehicle Engineering Team Award (VETA) также будет присуждаться в знак признания автомобильных дизайнеров и инженеров, интеграторов, поставщиков материалов, производителей инструментов и других лиц, чья работа в области исследований, проектирования, проектирования и/или производства привела к разработке полимерных материалов. в знаменитом автомобиле. Награды за выслугу также будут вручены в знак признания тех, кто внес значительный вклад в отрасль.
Поскольку в компонентах автомобильных конструкций используется все больше и больше углеродных композитов, как можно оценить и устранить ущерб, нанесенный в результате аварии?
Автоматизированный процесс сокращает время цикла и стоимость деталей из углепластика с помощью варианта динамического прессования с использованием жидкости, с потенциальным объемом волокна до 65%.
Время публикации: 17 мая 2022 г.
