2019 SPE Auto Innovation Award 수상자

9개 카테고리에 걸쳐 49번째 우승자 연례 플라스틱 엔지니어 협회 자동차 부문의 2019 Blue Ribbon Automotive Innovation Awards(이 편집자가 심사를 도왔음)는 플라스틱 사용에서 지속적인 혁신과 광범위한 기술 이전 가능성을 보여줍니다. 다시 한 번, 열가소성 수지 및/또는 열가소성 복합 재료가 지배적이었고 적층 가공은 애프터마켓 카테고리뿐만 아니라 자체 부문에서도 2년 연속 등장했습니다. 바디 익스테리어 부문의 수상자이기도 한 대상 수상자를 시작으로 9명의 수상자를 간략하게 살펴보겠습니다.

▪ BODY EXTERIOR:복합 픽업 박스.

탄소 강화 열가소성 합성 소재로 제작된 이 업계 최초의 픽업 박스는 2020년 GM의 Sierra LD FST 픽업에 탑재되었습니다. Continental Structural Plastics에서 생산한 Teijin의 Serrebo A235Y 탄소 섬유 강화 나일론 6 압축 성형 시트는 62lb/28kg을 절약하고 동급 최고의 내충격성/내구성을 제공했으며 도색되지 않은 UV 안정 소재로 침대 라이너가 필요하지 않았습니다. 40lb/18kg이 추가로 절약됩니다.

▪ 적층 제조:선글라스 보관함

사출 성형 선글라스 보관함을 성형하기 위해 기존에 기계로 가공된 두 개의 리프터를 대체하는 단일 툴링 인서트(리프터)를 생산하기 위해 적층 가공이 사용되었습니다. 이 산업은 2020 Ford Explorer SUV에 처음 등장했으며 RGM Tooling Consultants가 3D 인쇄한 H13 강철을 사용하여 Methode Electronics에서 Celanese의 Celstran PP-GF20-02 LFT-PP로 사출 성형했습니다. 이 프로세스를 통해 설계 변경을 통해 더 깊은 핫스팟, 뒤틀림 또는 이형 문제 없이 더 값비싼 수지로 전환할 필요 없이 여전히 성형할 수 있는 더 무거운 언더컷이 있는 포켓. 새로운 더 깊은 빈 디자인은 사이클 시간, 성형 스크랩, 툴링 유지 관리를 줄이고 최종 부품의 치수 안정성을 개선하는 동시에 고객 요구 사항을 더 잘 충족합니다.

▪ 애프터마켓 및 리미티드 에디션/특수 차량: 여러 첨가제 제조 구성요소

적층 제조는 총 제작량이 300대로 제한되는 2020 재규어 랜드로버 LXE SV 프로젝트 8 슈퍼카 세단에서 19개 부품을 생산하는 가장 효율적이고 비용 효율적인 방법을 입증했습니다. 개발 부품과 생산 부품 모두 동일한 프린터 플랫폼에서 생산되어 상당한 도구 투자(추정 $123,000)와 보관 및 유지 관리 비용을 없앴습니다. 19개의 부품이 모두 한 번에 하나의 키트로 인쇄되며 여러 키트를 동시에 생산할 수 있습니다. 또한 부품은 기존에 생산된 부품보다 접착 접착력이 우수하고 페인트 접착 테스트를 통과했습니다. Tier 1 HP Inc. 사용 HP Multi Jet Fusion 프린터의 HP 재사용 가능 나일론 12로 구성 요소 생산

▪ BODY INTERIOR:통합 버튼 캐리어 모듈식 전략

2020 Ford Explorer/Aviator/Corsair SUV의 오버헤드 콘솔 복잡성을 줄이기 위해 Materials Group의 MIC Opticarb의 Methode Electronics에서 사출 성형한 단일 모듈식 버튼 캐리어에 기계, 조명, 전기 및 안전 기능을 통합하는 새로운 디자인이 개발되었습니다. PC/ABS. 모든 프로그램 변형을 통해 차량당 부품 수가 70개에서 17개로 감소하여 차량당 7달러의 비용 절감과 툴링 및 테스트를 위한 142만 달러의 프로그램 절감을 달성했습니다. 버튼 바인딩 문제가 발생하지 않았고 BSR(윙윙거림, 삐걱거림 및 딸랑이)이 개선되었으며 헤드라이너가 더 잘 맞습니다. 현재까지 이 기술에 대해 2개의 특허가 출원되었고 1개의 특허가 부여되었습니다.

▪ 섀시/하드웨어:후방 차동 전면 브래킷

2020 FCA Jeep Cherokee SUV의 중요한 다이캐스트 및 가공 알루미늄 브래킷은 이 까다로운 후방 차동 모듈에서 BASF의 Ultramid A3WG10CR 50% 유리 강화 나일론 66의 사출 성형 브래킷으로 Boge Rubber &Plastics로 대체되었습니다. 복합 부품은 벤치마크 알루미늄에 비해 30% 더 가볍고 차량당 직접 비용이 1달러를 절약할 수 있을 뿐만 아니라 매트릭스가 10배 더 높은 감쇠를 제공하여 NVH 성능을 개선했으며 이 변경 사항을 위한 현재 패키징 공간에 맞습니다. 이 업계 최초의 부품은 모든 요구 사항을 통과하고 부식 문제를 제거했으며 프로그램 수명 동안 툴링 비용을 크게 줄였습니다.

▪ 환경: 100% PCR 탄소 캐니스터 하우징

최초의 100% PCR PP 기반 탄소 캐니스터는 2019 Ford Mustang에 등장합니다. PCR 카펫의 PP 지지대는 Wellman Advanced Materials에 의해 EcoLene PP8004-BKI 20% GR-PP로 재활용되어 또 다른 생명을 얻습니다. 사출 성형 캐니스터 하우징. 버진 PP를 대체함으로써 재활용 수지는 가공 또는 성형 부품 성능에 대한 희생 없이 비용을 25% 절감하지만 지속 가능성은 증가합니다. 현재 전 세계적으로 20개 이상의 Ford 프로그램에 적용되고 있습니다.

▪ 재료:향상된 내스크래치성을 위한 그라스울 강화 합성물.

PP 내부 트림 패널의 장기 내스크래치성과 치수 안정성을 모두 향상시키기 위해 Daehacom의 SW920 SA 유리면(파쇄 유리 + 재생/PIR 건물 단열재에서 생산된 모래)을 사용하여 활석, 위스커 및 유리 섬유를 대체했습니다. 2017 현대 엘란트라 세단에 탑재된 서연 W-화사 사출. 유리솜은 탈크에 비해 기계적 특성을 향상시키기 때문에 충전제 함량이 5% 감소하여 더 가볍고 저렴한 부품으로 이어졌습니다. 표면 조도를 더 오래 유지하는 데 도움이 되므로 보증 청구를 줄여야 합니다. 유리솜을 수지 컴파운드에 통합하는 독특한 공정이 개발되었습니다. 유리솜은 폐기하기 어렵기 때문에 이 응용 프로그램을 사용하면 또 다른 사용 수명을 얻을 수 있습니다.

▪ POWERTRAIN:변속기 기어 슈라우드

2017 For F-150 픽업에 탑재된 새로운 변속기 기어 슈라우드 커버와 베이스는 구동 기어를 보호하여 변속기 오일을 통과할 필요 없이 자유롭게 회전하고, 노력을 낮추고, 펌프 효율을 개선하고, 차량 MPG 및 유효 수명을 증가 변속기 오일. DuPont의 Hytrel 8238 TPC-ET의 Stackpole Internationa//MacLean Fogg Engineered Plastic Components에 의해 사출 성형된 이 제품은 이전 강철 커버를 더 무겁고 더 복잡하고 비용이 많이 드는 고무 씰로 교체했으며 더 많은 변형을 겪었습니다. 매우 공격적인 스냅 핏은 조립이 완료되면 덮개를 베이스에 영구적으로 결합합니다. 매우 얇게 성형된 동일한 재료는 연성 밀봉을 제공합니다. 비용은 22%, 무게는 65%, NVH는 개선되었습니다.

▪ 공정/조립/인에이블링 기술:리어 범퍼

GM의 2020년형 Corvette에 탑재된 자동차 업계 최초의 인발형 곡선 범퍼 빔은 Shape Corp.의 고유한 반경 인발형 공정 및 장비를 사용하여 탄소 섬유 강화 폴리우레탄/아크릴레이트 수지(Scott Bader Co.)에 중앙 웹이 있는 중공 빔을 구현합니다. SGL Carbon의 CF가 포함된 Crestapol 1250 PUR-아크릴레이트. 곡선 지오메트리는 후면 스타일과 차량 패키지 공간과 더 잘 일치하도록 원했습니다. 빔은 통합 견인 후크 마운팅이 특징이며 BIW(Body-in-White)에 조립되므로 고온에서 우수한 기계가 필요합니다. 이 빔은 금속 불활성 가스(MIG) 용접 알루미늄 압출에 비해 4.9lb/2.2kg의 질량을 줄이면서 저속 충돌 요구 사항을 충족합니다. 속이 빈 내부 스포츠카를 유지하기 위해 맨드릴을 생산하는 데 3D 프린팅이 사용되었습니다.