携手合作 发展共赢

多年的材料科学和行业经验相结合，有助于陶氏汽车系统（Dow Automotive）为用户提供定制解决方案，解决非常具体的问题或应用领域。粘合剂等产品可以适应各种基材，从而帮助制造商和供应商利用多种不同的装配技术来实现其目标。

关于车辆的轻量化

轻量化为原始设备制造商（OEM）带来重要价值，因为它被认为是满足调节燃料效率和CO2 排放要求的最有效的长期解决方案。轻量化还支持OEM 的可持续发展目标。

为了寻找一条提高燃油效率和废气排放的途径，许多原始设备制造商已经公开表述了每公斤所能节省的货币价值。当然，获胜的解决方案将以最低的成本达到目标。

长期来看，大规模节省的绝对价值肯定会增长，这不仅是因为排放量或燃油效率方面更严格的立法，而且因为汽车已经更轻、更高效，从而使进一步改善更具挑战性。电气比率还将逐渐增加，因而需要进一步减少电池质量（约几百公斤）。

展望未来，轻量化技术将通过大批量的加工而变得更具成本效益，从而实现更大规模的使用。 当然，OEM总是有替代方法能够提高燃油经济性，但轻量化始终是一个值得继续研究的潜在主题。不管动力总成策略如何，它令许多车辆子系统实现了小型化并降低成本。碳纤维作为最新的创新材料，现在开始成为大规模减重的关键。

图1：阿斯顿• 马丁制造工厂。

汽车行业已经拥抱碳纤维多年，但直到最近才考虑用于大规模车辆的生产。现在各地通过立法以严格的财政处罚来推动车辆的轻量化，对碳纤维复合材料的承受能力已不在局限于车辆的一定范围里，并且将在未来十年内在各个领域、在不同程度上都有所增长。化学和加工的进步一直是实现这种承受能力的关键，例如通过超快速处理复合材料以匹配OEM量产的要求——Dow VORAFORCE ™环氧树脂系统可使复合模具成型周期小于60秒。

如果需要，也可以通过加热来加速BETAFORCE多组分粘合剂固化，以达到足够的操作强度从而允许车辆的进一步组装（图2）。

图2：阿斯顿• 马丁赛车运动项目一个有趣的方面，是他们的赛车与其道路车辆使用相同的BETAMATE 和BETAFORCE 产品。

复合材料的使用令OEM 需要大量地重新考虑零件设计、工程、加工，以及通过粘合剂进行粘合组装。但有趣的是，引入粘合金属车辆结构为OEM组装生产线上的复合材料车辆打开了大门。这种复合物的使用通过减少重量得到了回报，其允许适当尺寸的动力总成、燃料系统、底盘和悬架，通过实现更高水平的碳纤维复合材料利用率而不是逐个部件替代方法，从而实现整个车辆的成本节省。

阿斯顿马丁与陶氏汽车的合作

在工业领域中成功合作的范例，是陶氏汽车与阿斯顿•马丁公司（Aston Martin）的合作。阿斯顿• 马丁是先进车辆制造领域的领导者、建造轻型客车和赛车的领军企业。 阿斯顿•马丁早期因采用突破性汽车技术而赢得声誉，为许多行业领先的创新发展缔造了环境。

作为全球跑车领域的标志性品牌，阿斯顿• 马丁成立于1913 年，迄今已有一百多年历史。随着新任首席执行官安迪•帕尔默（Andy Palmer）的到任，以及全新的投资计划的开展，这家拥有了公司历史上最强车型阵容的英国豪华车品牌正迎来令人激动的未来。位于英国盖登（Gaydon）的阿斯顿• 马丁总部拥有最先进的制造工厂，并且于最近宣布在威尔士圣安桑（St. Athan, Wales）开设第二家工厂。这些设施将尖端技术与传统手工技术相结合。

20多年来，阿斯顿• 马丁和陶氏汽车系统公司已经成为制造商与供应商良好合作的典范。最近两家公司通过签属一项全新的技术合作协议，双方将在原有基础上共同开发下一代道路车辆技术，从而进一步加强双方的合作关系。阿斯顿•马丁和陶氏汽车系统将更加深入合作、更早地参与开发过程。成为技术合作伙伴关系是互利共赢顺理成章的必然结果。

阿斯顿• 马丁将获得更多的陶氏汽车的研究和技术、工程、材料和过程科学等知识。陶氏汽车将获得快速发现创新解决方案的机会，然后很可能激增在整个行业中的应用。最终，用户将获得最大的收益。

材料和应用

从合作开始，陶氏汽车系统向阿斯顿• 马丁公司提供高性能结构和半结构胶粘剂和密封剂，使制造商向客户提供的车辆结构能够将轻量化与刚度、强度和耐用性相结合，最大限度地提高车辆的动态性能、舒适性，以及安全的高效设计。

陶氏汽车粘合剂引领了汽车轻量化技术，适用于许多不同的金属和复合材料。粘合剂支持设计和交付的车辆，在符合最低减重标准的同时不会影响客户对性能和舒适度的期望。

图 3：在2016 日内瓦车展上展出的定制切割阿斯顿• 马丁DB11。

在车辆中实施轻质材料的挑战之一是选择有效的接合技术，特别是对于高强度钢、铝、镁和复合材料等不同的基材。来自陶氏汽车系统的BETAMATE ™和BETAFORCE ™结构和半结构粘合剂能够实现不同材料之间的粘接，而传统接合技术，如焊接和铆接在适用性方面受到许多限制。

结构粘合剂的其他优点包括增加承载能力，及增加静态与动态刚度，在发生碰撞情况下提升安全保障；降低振动和噪音；优化乘坐和操纵特性；并通过更高耐用性延长车辆寿命，实现更长期价值。轻量化的价值在电动车辆中更为显著，可以抵消额外的电池负载（达400 公斤）并延长车辆行驶范围（图1）。

在几代车型中，阿斯顿• 马丁已经优化了航空航天式的结合结构，用于DB11、DB9、Vanquish、Vantage和Rapide车型。所有这些型号都使用陶氏汽车系统的BETAMATE 结构粘合剂和BETAFORCE复合粘合剂，其快速可靠地粘合各种基材，包括电镀钢、阳极氧化铝和碳纤维/ 玻璃纤维增强复合材料。

BETASEAL ™玻璃粘合剂用于将所有阿斯顿• 马丁车型的前、后和侧窗玻璃的粘合。陶氏汽车粘合剂也用于粘合Vanquish 碳纤维车顶，并被用于许多其他车辆。

所有阿斯顿• 马丁的模型也使用BETAFILL ™车体密封剂，为各种基材提供无底漆粘合，以保护接头免受腐蚀。它还作为二次密封剂，以防止水、烟雾和灰尘的进入。

BETASEAL、BETAMATE 和BETAFORCE 粘合剂在设计上，符合汽车制造商对快速生产周期的需求。为此，陶氏汽车粘合剂已被设计为在低于1 分钟的循环时间内很容易地应用，支持大批量生产。这些粘合剂解决方案的坚固性已经在许多汽车应用中被证明。

在使用BETAMATE 的情况下，连续粘合线提供改进的负载传递，导致改善的应力分布和较少的疲劳和破坏，其在自穿孔铆钉和机械紧固件周围很常见。这也使得结构板的下测量可以实现额外的轻量化，而不会损失性能。

陶氏汽车很高兴地报道，阿斯顿• 马丁赛车（AMR）团队定期检查其世界耐力锦标赛Vantage GTE 铝赛车底盘的完整性，这一过程包括许多可重复的扭转刚度测试。

AMR技术总监Dan Sayers评论说，在赛季的季后赛，赛车底盘在刚性和完整性方面没有可观测到的恶化，陶氏汽车粘合剂强有力的粘合有效地支持了车辆结构。底盘用于多个赛季，一些现有的例子始于2012，即世界耐力锦标赛的第一年，这进一步突出了耐久性胶粘剂解决方案的优势。

车辆上使用的结构粘合剂如何？

DB11是使用陶氏粘合剂产品组合的最新车型。每辆汽车大约使用了16公斤的粘合剂。其中，9.5公斤/150米用于铝质车辆结构；5公斤/80米将复合材料部分粘合到该基础结构上。玻璃粘合车体结构使用了1.6公斤粘合剂密封。其结果是，阿斯顿• 马丁公司消除了39公斤的DB11车身铝结构，同时增加了车身刚度，反而具备更好的碰撞性能和耐用性。

从航空航天领域飞跃到汽车领域，碳纤维复合材料正在为阿斯顿• 马丁等汽车制造商提供增加强度的同时进一步减轻重量的机会，甚至超过铝。事实上，当将低密度碳纤维复合材料组件与传统金属组件一起在有效的粘结混合结构中工作时，可以显著降低重量。

图4：VORAFORCE 是由树脂、硬化剂和内部脱模组成的变化环氧树脂配方，主要用于高压RTM 或湿压缩成型碳纤维复合材料。在REACH 2015 下被归类为无毒，环氧树脂也配制成能够防止复合加工设备的不良腐蚀。

陶氏汽车的VORAFORCE ™环氧树脂系统通过深入了解行业需求而开发，用于复合材料的行业领先的树脂传递模塑（RTM）环氧树脂解决方案。由于具有超低粘度和低于60 秒的快速固化能力，可大量生产具有成本效益的结构部件（图4），从而延长了注入时间。

展望未来，制造商和值得信赖的材料供应商之间的这种合作有望继续并进一步扩大。这一策略增加了产品价值，加快了上市速度，并有助于实现突破性解决方案等其他关键性程碑。它同时还支持了世界各地制造的车辆之间的一致性与质量。