■型創科技 / 劉文斌 技術總監
前言
近年來,汽車產業正在迎來百年一遇的大變革,汽車從傳統燃油車轉變到電動車的全球化市場變動正火熱發展中,汽車品牌商與廣大汽車用戶都在關注電動車在市場上的滲透率變化。加上這幾年中國電動車品牌的成功大量製造與低價搶佔市場的操作下,電動車的未來發展與消費者接受度與駕車使用習慣的轉變,將會把電動車的市場占有率再向上提升。
汽車產業近年來在大環境變遷的帶動下,電動化以地球環境問題為背景,為了滿足以歐洲和中國為主的國家要求,以電動車來取代燃油車的需求已經是各國既定的發展政策。燃油車(ICE)正在加速轉型為電動車輛(例如:HEV-油電混合動力車、PHEV-插電混合動力車、BEV-純電動車、FCV-燃料電池汽車等)。各國都已經宣告未來幾年汽車的限制要求,例如英國、法國將從2040年起禁止銷售燃油車,而挪威、荷蘭、印度、中國也提出了未來只銷售電動車與油電混合動力車的政策方針。
快速變遷的汽車產業
目前消費者對於汽車的要求不斷在變化。以前基於設計、油耗、配件等來選擇汽車;而現在在電動車的發展上相關業者都已積極往互聯網(Connected)、自動駕駛(Autonomous)、共享化(Shared)、電動化(Electric)等4大方向在持續推進,所以汽車的CASE就成為了未來汽車重要的關鍵詞。特別是受到各國在去石化燃料、強化排放限制等影響,電動化的發展將得到進一步加速。近年來,汽車產業在電動車、智能車的引領下,汽車部件等相關汽車周邊產品也急速發展,主要是被汽車市場需求與產業驅動下汽車部件產品要求往輕量化、智能化與系統整合化的訴求方向推進發展。例如在汽車部件的輕量化開發中,以塑代鋼、以塑代鋁、以纖維補強複合材料塑件的取代應用案例已有越來越多的趨勢。而智能化整合技術更可以看到有越來越多汽車內裝射出部件整合了聲、光、熱、波、影像等感測與控制系統,使得汽車具有更科技、更智能、更安全舒適的駕車或乘坐的場景與環境氛圍。
汽車產業在輕量化、智能化與系統整合化的產品訴求帶動下,汽車部品的模具製造與成型加工廠家也都在努力建置新工藝、新製程、新整合技術,以提高汽車內外結構件或裝飾件的性質、功能與外觀表現能力。簡單的射出工藝已不再能滿足汽車部件產品對性質強度、色彩、觸感、智能化等方面的需求。例如高剛性、高強度的輕量化汽車結構部件,目前已經結合短纖或長纖補強塑料成型技術,甚至已經開始結合連續纖維預浸材的模內補強射出技術來成型車門板與汽車結構件,例如Engel的Organomelt預浸材補強技術或是KraussMaffei的Fiberform整合技術等都已經應用在產品生產;智能車門板主體可由長玻纖複合材料一體成型,可有效减重30%,同時車門在成型時可以集成有CMS電子後視鏡、智能觸控、氛圍燈效果、也可以利用毫米波雷達來實現門板防撞或防夾等功能,全車門由一個全新集成方式的模塊控制器來實現。另外,例如許多汽車內裝的射出部件產品,目前有很多已經藉由模具內裝飾技術(例如IMD、IMR、IME等)來整合塑件的外觀與電子控制功能,模內裝飾技術(IMD)加上表面灌注PUR的模內塗裝技術(IMC)可以讓射出產品表面具有高透外觀與自修復功能的效果。
結語
本期雜誌的專題報導內容包含庫爾茲(KURZ)的表面裝飾(IMD)技術及IMD加上表面PUR灌注技術;艾爾瑪(IMR)的模內電子技術(IME);介紹了克勞斯瑪菲(KraussMaffei)的PUR澆注發泡與樹脂轉注成型(RTM)技術;也介紹了Trexel的MuCell微細發泡技術的汽車產業應用與伊之密(YIZUMI)的PUR表面一體化成型加工技術等。由這些廠家的技術介紹與產品表現效果,可以看到汽車部件在未來市場應用上的技術發展。