9月16-17日,由蓋世汽車主辦的“2021中國汽車座椅與內飾創新峰會”于上海汽車城瑞立酒店隆重召開。圣戈班高功能塑料(上海)有限公司 高級技術專家 高雯雯發表了《關鍵部件為創新座椅創造大不同》的主旨演講,內容如下:
大家上午好,我是來自圣戈班的高雯雯,圣戈班是一家擁有356年悠久歷史的世界500強和工業100強企業,2020年銷售額達到381億歐元,圣戈班是這樣一個規模的公司,主要涵蓋建筑材料和建筑分銷,還有就是創新材料,圣戈班高功能塑料和圣戈班汽車玻璃都是屬于創新材料旗下業務。
圣戈班高功能塑料主要一塊業務叫圣戈班襯套單元,圣戈班是一個非常重視創新和材料研發的公司,因此我們在全世界各大州都有研發中心,包括在上海閔行區也有。我們在材料研發、生產、產品研發都有非常重要的技術和研發中心遍布全球,服務于全球的OEM。
接下來分享一下過去幾十年里面我們和OEM、Tier-1一起合作的歷史。首先在上世紀70年代之前,我們的門鉸鏈都是需要抹黃油的,當時高爾夫汽車有門下垂的問題,那么我們創造了第一款材料MP,這款材料有效解決了當時高爾夫汽車門下垂的問題。
在上世紀80年代我們有一款新材料誕生——T材料,這款材料第一次應用在汽車座椅上面,有效解決汽車座椅振動和晃動的問題,在美國福特第一款汽車座椅上面1992年的時候用在這款座椅上面,用到了我們T結構的襯套。
2008年圣戈班集團收購了英國的RENCOL集團,這個時候我們有了第一款精密定位圈,用在電機上面的精密定位圈。2010年研發了更高承載的材料,用在更小型和精密的調角器上面。
到現在為止,我們在襯套業務單元消費額達到22億歐元。也就是說,我們現在在路面上看到的汽車,每輛車平均下來有9個我們的襯套,在汽車行業大概有15億襯套用在汽車座椅上面。
我們的目標是輔助客戶的設計、免維護、有效輔助公差補償、輔助裝配、吸引減震。圣戈班高功能塑料一直和大家是合作的狀態,我們一直是工程師和工程師之間互相聯系,互相溝通,共同開發和設計的狀態,我們沒有一個定制化的樣本可以供您去選型,但是在高功能塑料這塊有一群工程師和大家一起研發創造新的應用和產品。
因為我們這個零件非常小,但是它在在汽車座椅內部起到非常重要的作用。再跟大家分享一下這款材料的優勢和優點,它是復合式材料,它在骨架關節所有可以轉動滑動的部分起到輔助設計,吸收公差和對中度,在振動和噪音當中吸收振動和噪音,并且起到長壽命免維護的效果。Norglide 襯套PTFE是比較厚的,它和金屬附和在一起起到高承載和耐磨性的效果,這是非常常規已經用在汽車座椅或門鉸鏈的產品。
另外一款產品是在汽車更內部,在轉向、防盜應用上面,大家可以看到上面有很多波紋,這是一種彈簧鋼沖出不同波紋,可以有效吸收公差和減少振動和噪音,并且間隙配合和過盈配合可以有效的避免間隙配合,并且有效的輔助裝配。
這兩款材料我進行了一個綜合,在2019年推出了這款材料,我們稱之為SPRINGLIDE,PTFE和彈簧鋼進行復合,既起到耐磨性的效果,同時在公差配合的時候,每個軸孔配合的時候有彈簧點和吸收過盈的效果。
從2019年到現在推出以來,和大家一起設計出來各種各樣的產品應用在各種孔軸配合當中。下面列出的五種就是現在已經在和客戶在測試使用,在一些新項目上應用的產品的形狀。這種材料是非常容易成型,又有非常好的支撐力,在使用過程當中可以把它做成各種各樣的形狀。它的背板是彈簧鋼,表面是PTFE,在孔軸配合或者兩個金屬件配合當中起到吸收間隙的效果,在組裝過程當中來達到吸收不對中度的效果。
我們的目標是希望在結構當中能夠簡化你的設計,這里列舉幾種常見的應用場景,希望未來有機會和大家合作。
首先是軸孔配合進行線性滑動的應用。比如說頭枕上下滑動,前后滑動或者腰托,腿托等等,在滑動力是非常穩定的,即使受到軸向壓力的情況下,我們可以選擇圓柱帶肋條的設計,可以在安裝的的時候得到非常穩定的安裝力的大小。
在兩個點進行支撐情況之下,這兩個點可能會有不對中度或者行為公差的時候,這種圓柱帶肋條型的設計還可以吸收掉不對中度和行為公差,使整個安裝,即使軸和孔之間有不對中度,仍然可以把公差吸收掉,方便你的裝配。
對于座椅內飾上面會有齒輪件,這些齒輪件常規是用過盈配合的方式,將軸和孔之間,用比較大的力量裝進去,使其產生過盈的效果,但是我們可以通過圓柱型帶波紋型的設計,起到在旋轉過程當中比較穩定的扭矩,組裝過程當中大家也不需要這么大的安裝力進行安裝,使用過程當中在系統件可以避免兩個件之間產生共振,降低它們之間在振動過程當中的噪音問題。
我們都知道齒條支撐性結構是多個零件組成,需要齒條支撐座,表面耐磨材料組裝在一起,我們也可以通過設計的時候,用我們這款材料做成對應的形狀,這個時候單個零件替代原來四個零件,起到非常好的系統重量減輕的效果。
還有一種是指狀彈簧的設計,這種設計對于軸孔配合應用起到更小的安裝力,操作力也是比較穩定的。
還有幾種現在已經跟客戶合作進行項目應用,像端面彈簧(卡簧),端面墊片,扭矩結構的設計,昨天很多大咖都提到了旋轉座椅,我們也在跟很多Tier-1合作開發新的座椅。大家知道,旋轉座椅有一個問題,就是它可以比較厚,我們可以把原來的滾珠或者滾柱替換這種耐磨材料,這樣在里面可以起到替代原來滾動摩擦的效果,因為PTFE無本身摩擦系數是固體件最低的,并且把機構盡量的減化減薄,同時通過指狀彈簧設計使高度公差得到一定的吸收,在各個方向旋轉轉盤的時候力都是穩定的。
卡簧式,這個產品在座椅骨架上面應用挺多的,常規的卡簧就是普通的彈簧鋼,但是我們表面是帶PTUE膜,可以使接觸的時候避免金屬和金屬摩擦的效果,吸收掉他們在振動過程當中金屬和金屬碰撞產生的噪音問題,并且有效輔助安裝和裝配。
波紋型的墊片,這種也是座椅骨架里面常用的零件,這種零件可以吸收端面公差,在應用過程當中是非常常用的。我們這種材料因為表面加了PTFE膜在組裝過程當中可以更有效的吸收軸向公差以及吸收振動過程當中產生的振動和噪音問題。
我們還可以通過彈簧鋼的結構設計做成扭矩阻尼器的效果,起到非常穩定的扭矩的提供。近兩年我們不斷推出這種材料以及跟客戶共同研討,我們在世界各地都已經具備了設計、生產這種材料和產品的能力,特別是在上海,我們有一個團隊在和國內的客戶一起開發各種各樣的應用,也非常希望大家能提出自己的想法和我們共同來開發。
另外一款材料,也是今天在蓋世汽車上第一次提出。這兩天大家提出了零重力的座椅的問題,零重力座椅必然需要一個東西,就是里面的金屬機構件需要更大的承載能力,需要鈑金更薄,需要座椅調節幅度更大,在這種場景應用之下,需要關節處有更好的承載力的材料,常規的材料都是用PTFE和金屬復合的,它的耐磨性需要加其他的填料進行補充,我們現在的材料把表面PTFE換成PEEK,原來金屬背板或者其他金屬結構還是在的,我們把這兩種材料進行復合,形成了現在這種結構。它比原來其他系列材料更耐磨,承載力更高,從橫截面材料來看,有HP MP結構,還有PRO結構,還有HP T材料,結構材料仍然延續了前面系列的產品。
PEEK本身有很多的優勢,耐磨性非常好,承載力非常高,耐厚性好,接受油脂潤滑,不容易和任何化學物質產生反應,耐溫性比PTFE更高。
最后跟大家分享一下我自己的心得,過去幾十年里面,圣戈班高功能塑料一直在汽車各個應用上面一起分享我們新的材料、新的應用,我們這邊也是有非常強大的設計團隊,研發團隊,希望在以后日子里繼續跟大家合作,開發更多的應用,我們所有的材料都是拋磚引玉,我們所有的產品形狀也是希望給大家一個想法,一個參考。我們現在中國的研發能力和創新能力都非常強,希望跟各大Tier-1、OEM在未來日子里一起創造出更多更好的新的產品出來。
我的演講就到這里,謝謝大家。
來源:蓋世汽車
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