攜手合作 發展共贏

多年的材料科學和行業經驗相結合，有助于陶氏汽車系統（Dow Automotive）為用戶提供定制解決方案，解決非常具體的問題或應用領域。粘合劑等產品可以適應各種基材，從而幫助制造商和供應商利用多種不同的裝配技術來實現其目標。

關于車輛的輕量化

輕量化為原始設備制造商（OEM）帶來重要價值，因為它被認為是滿足調節燃料效率和CO2 排放要求的最有效的長期解決方案。輕量化還支持OEM 的可持續發展目標。

為了尋找一條提高燃油效率和廢氣排放的途徑，許多原始設備制造商已經公開表述了每公斤所能節省的貨幣價值。當然，獲勝的解決方案將以最低的成本達到目標。

長期來看，大規模節省的絕對價值肯定會增長，這不僅是因為排放量或燃油效率方面更嚴格的立法，而且因為汽車已經更輕、更高效，從而使進一步改善更具挑戰性。電氣比率還將逐漸增加，因而需要進一步減少電池質量（約幾百公斤）。

展望未來，輕量化技術將通過大批量的加工而變得更具成本效益，從而實現更大規模的使用。 當然，OEM總是有替代方法能夠提高燃油經濟性，但輕量化始終是一個值得繼續研究的潛在主題。不管動力總成策略如何，它令許多車輛子系統實現了小型化并降低成本。碳纖維作為最新的創新材料，現在開始成為大規模減重的關鍵。

圖1：阿斯頓? 馬丁制造工廠。

汽車行業已經擁抱碳纖維多年，但直到最近才考慮用于大規模車輛的生產?，F在各地通過立法以嚴格的財政處罰來推動車輛的輕量化，對碳纖維復合材料的承受能力已不在局限于車輛的一定范圍里，并且將在未來十年內在各個領域、在不同程度上都有所增長?；瘜W和加工的進步一直是實現這種承受能力的關鍵，例如通過超快速處理復合材料以匹配OEM量產的要求——Dow VORAFORCE ?環氧樹脂系統可使復合模具成型周期小于60秒。

如果需要，也可以通過加熱來加速BETAFORCE多組分粘合劑固化，以達到足夠的操作強度從而允許車輛的進一步組裝（圖2）。

圖2：阿斯頓? 馬丁賽車運動項目一個有趣的方面，是他們的賽車與其道路車輛使用相同的BETAMATE 和BETAFORCE 產品。

復合材料的使用令OEM 需要大量地重新考慮零件設計、工程、加工，以及通過粘合劑進行粘合組裝。但有趣的是，引入粘合金屬車輛結構為OEM組裝生產線上的復合材料車輛打開了大門。這種復合物的使用通過減少重量得到了回報，其允許適當尺寸的動力總成、燃料系統、底盤和懸架，通過實現更高水平的碳纖維復合材料利用率而不是逐個部件替代方法，從而實現整個車輛的成本節省。

阿斯頓馬丁與陶氏汽車的合作

在工業領域中成功合作的范例，是陶氏汽車與阿斯頓?馬丁公司（Aston Martin）的合作。阿斯頓? 馬丁是先進車輛制造領域的領導者、建造輕型客車和賽車的領軍企業。 阿斯頓?馬丁早期因采用突破性汽車技術而贏得聲譽，為許多行業領先的創新發展締造了環境。

作為全球跑車領域的標志性品牌，阿斯頓? 馬丁成立于1913 年，迄今已有一百多年歷史。隨著新任首席執行官安迪?帕爾默（Andy Palmer）的到任，以及全新的投資計劃的開展，這家擁有了公司歷史上最強車型陣容的英國豪華車品牌正迎來令人激動的未來。位于英國蓋登（Gaydon）的阿斯頓? 馬丁總部擁有最先進的制造工廠，并且于最近宣布在威爾士圣安桑（St. Athan, Wales）開設第二家工廠。這些設施將尖端技術與傳統手工技術相結合。

20多年來，阿斯頓? 馬丁和陶氏汽車系統公司已經成為制造商與供應商良好合作的典范。最近兩家公司通過簽屬一項全新的技術合作協議，雙方將在原有基礎上共同開發下一代道路車輛技術，從而進一步加強雙方的合作關系。阿斯頓?馬丁和陶氏汽車系統將更加深入合作、更早地參與開發過程。成為技術合作伙伴關系是互利共贏順理成章的必然結果。

阿斯頓? 馬丁將獲得更多的陶氏汽車的研究和技術、工程、材料和過程科學等知識。陶氏汽車將獲得快速發現創新解決方案的機會，然后很可能激增在整個行業中的應用。最終，用戶將獲得最大的收益。

材料和應用

從合作開始，陶氏汽車系統向阿斯頓? 馬丁公司提供高性能結構和半結構膠粘劑和密封劑，使制造商向客戶提供的車輛結構能夠將輕量化與剛度、強度和耐用性相結合，最大限度地提高車輛的動態性能、舒適性，以及安全的高效設計。

陶氏汽車粘合劑引領了汽車輕量化技術，適用于許多不同的金屬和復合材料。粘合劑支持設計和交付的車輛，在符合最低減重標準的同時不會影響客戶對性能和舒適度的期望。

圖 3：在2016 日內瓦車展上展出的定制切割阿斯頓? 馬丁DB11。

在車輛中實施輕質材料的挑戰之一是選擇有效的接合技術，特別是對于高強度鋼、鋁、鎂和復合材料等不同的基材。來自陶氏汽車系統的BETAMATE ?和BETAFORCE ?結構和半結構粘合劑能夠實現不同材料之間的粘接，而傳統接合技術，如焊接和鉚接在適用性方面受到許多限制。

結構粘合劑的其他優點包括增加承載能力，及增加靜態與動態剛度，在發生碰撞情況下提升安全保障；降低振動和噪音；優化乘坐和操縱特性；并通過更高耐用性延長車輛壽命，實現更長期價值。輕量化的價值在電動車輛中更為顯著，可以抵消額外的電池負載（達400 公斤）并延長車輛行駛范圍（圖1）。

在幾代車型中，阿斯頓? 馬丁已經優化了航空航天式的結合結構，用于DB11、DB9、Vanquish、Vantage和Rapide車型。所有這些型號都使用陶氏汽車系統的BETAMATE 結構粘合劑和BETAFORCE復合粘合劑，其快速可靠地粘合各種基材，包括電鍍鋼、陽極氧化鋁和碳纖維/ 玻璃纖維增強復合材料。

BETASEAL ?玻璃粘合劑用于將所有阿斯頓? 馬丁車型的前、后和側窗玻璃的粘合。陶氏汽車粘合劑也用于粘合Vanquish 碳纖維車頂，并被用于許多其他車輛。

所有阿斯頓? 馬丁的模型也使用BETAFILL ?車體密封劑，為各種基材提供無底漆粘合，以保護接頭免受腐蝕。它還作為二次密封劑，以防止水、煙霧和灰塵的進入。

BETASEAL、BETAMATE 和BETAFORCE 粘合劑在設計上，符合汽車制造商對快速生產周期的需求。為此，陶氏汽車粘合劑已被設計為在低于1 分鐘的循環時間內很容易地應用，支持大批量生產。這些粘合劑解決方案的堅固性已經在許多汽車應用中被證明。

在使用BETAMATE 的情況下，連續粘合線提供改進的負載傳遞，導致改善的應力分布和較少的疲勞和破壞，其在自穿孔鉚釘和機械緊固件周圍很常見。這也使得結構板的下測量可以實現額外的輕量化，而不會損失性能。

陶氏汽車很高興地報道，阿斯頓? 馬丁賽車（AMR）團隊定期檢查其世界耐力錦標賽Vantage GTE 鋁賽車底盤的完整性，這一過程包括許多可重復的扭轉剛度測試。

AMR技術總監Dan Sayers評論說，在賽季的季后賽，賽車底盤在剛性和完整性方面沒有可觀測到的惡化，陶氏汽車粘合劑強有力的粘合有效地支持了車輛結構。底盤用于多個賽季，一些現有的例子始于2012，即世界耐力錦標賽的第一年，這進一步突出了耐久性膠粘劑解決方案的優勢。

車輛上使用的結構粘合劑如何？

DB11是使用陶氏粘合劑產品組合的最新車型。每輛汽車大約使用了16公斤的粘合劑。其中，9.5公斤/150米用于鋁質車輛結構；5公斤/80米將復合材料部分粘合到該基礎結構上。玻璃粘合車體結構使用了1.6公斤粘合劑密封。其結果是，阿斯頓? 馬丁公司消除了39公斤的DB11車身鋁結構，同時增加了車身剛度，反而具備更好的碰撞性能和耐用性。

從航空航天領域飛躍到汽車領域，碳纖維復合材料正在為阿斯頓? 馬丁等汽車制造商提供增加強度的同時進一步減輕重量的機會，甚至超過鋁。事實上，當將低密度碳纖維復合材料組件與傳統金屬組件一起在有效的粘結混合結構中工作時，可以顯著降低重量。

圖4：VORAFORCE 是由樹脂、硬化劑和內部脫模組成的變化環氧樹脂配方，主要用于高壓RTM 或濕壓縮成型碳纖維復合材料。在REACH 2015 下被歸類為無毒，環氧樹脂也配制成能夠防止復合加工設備的不良腐蝕。

陶氏汽車的VORAFORCE ?環氧樹脂系統通過深入了解行業需求而開發，用于復合材料的行業領先的樹脂傳遞模塑（RTM）環氧樹脂解決方案。由于具有超低粘度和低于60 秒的快速固化能力，可大量生產具有成本效益的結構部件（圖4），從而延長了注入時間。

展望未來，制造商和值得信賴的材料供應商之間的這種合作有望繼續并進一步擴大。這一策略增加了產品價值，加快了上市速度，并有助于實現突破性解決方案等其他關鍵性程碑。它同時還支持了世界各地制造的車輛之間的一致性與質量。