另一个实现轻量化的关键点是硬橡胶的低密度化,这是通过优化材料混合技术以及交联条件和发泡条件实现的。普通硬橡胶的比重为1.2,而此前的车门内饰稍微发泡后就会降至1.0。此次将发泡倍率进一步提高至0.7。
此时存在的课题是确保刚性。一般情况下,提高发泡倍率后刚性就会下降,而刚性下降后车身嵌合力就会降低。因此,丰田合成改变硬橡胶材料的混合比例和种类,优化了发泡条件和交联条件以维持刚性。
硬橡胶中掺入了超过规定温度就会产生氮和氨的发泡剂。这种发泡在UHF加硫槽内进行。也就是说,发泡和交联反应同时进行。发泡倍率越高越难以在两者之间保持平衡。原因是发泡剂的量增加后发泡时间也会延长,而这期间必须维持适当的交联状态。
如果交联反应过头的话,不管产生多少气体,因发泡而产生的膨胀都会受到限制。反之,如果在交联反应不充分的情况下进行发泡,硬橡胶上就会出现洞孔、导致形状变形。丰田合成为平衡交联与发泡优化了加硫温度和交联反应时间等,从而同时兼顾了刚性和轻量。
成本削减20%
丰田合成结合轻量车门嵌缝条的开发,实现了20%的成本削减。
老式车门嵌缝条需要在能从车内看到的硬橡胶部分,通过其他工序粘贴经过咬花加工或着色的烯烃类热可塑性弹性材料(TPO)。而轻量车门嵌缝条不再粘贴TPO,直接在硬橡胶上实施了咬花加工(图5)。橡胶具有弹力,因此此前难以直接形成褶皱,而此次通过改进转印辊形状和压力施加方法做到了这一点。

图5:在表面直接实施咬花加工以削减成本
左侧是轻量车门嵌缝条,右侧是原来的车门嵌缝条。轻量车门嵌缝条采用轧辊,在硬橡胶表面直接转印了褶皱。与采用其他方法制造并粘贴热可塑性弹性材料(TPO)的原产品相比,大幅削减了成本。
据介绍,虽然采用这种方法无法着色,但当以成本为优先时却是可行的。取消粘贴TPO不仅省去了材料费用,还可以省去一整套工序,因此有助于大幅削减成本。







