1.3 環保性材料
隨著環保意識的增強,對汽車開始要求使用無環境影響材料。為此,日本研制開發的無鉛鋼板開始應用。汽車燃油箱由于用途特殊,必須保證燃料滲透率和可回收處理性。美國關于燃油箱標準—燃料滲透率P-ZEV要求≤0.054g/25h(LEV-II標準規定為≤0.5g/25h)。傳統燃油箱材料多使用鉛錫鍍膜鋼板,該鋼板可解決燃油箱耐腐蝕性和滲透性問題。但由于含鉛鋼板污染環境,又開發無鉛材料和塑料材料。塑料燃油箱由于不能完全解決燃料滲透問題,近年日本又開發了錫鋅鍍膜鋼板材料,有效解決了環境污染和滲透性問題,目前已開始使用。
錫鋅鍍膜汽車燃油箱用鋼板材料(Ecokote)是傳統鉛錫鍍膜鋼板的替代產品。錫鋅鋼板是在鋼板表面鍍上錫鋅合金,達到耐腐蝕和高抗滲透性作用的。
1.3.1燃油箱材料性能要求
a.內、外部高耐腐蝕性,一般要求使用15年。
b一定的容量和質量要求。燃油數量要求燃油箱具有一定體積,但為減輕質量還需要降低材料厚度。
c.良好的加工成形性,具備復雜結構成形要求。燃油箱受汽車構造限制,需要設計成一定復雜的形狀,這給鋼板沖壓加工帶來麻煩,深拉深材料、焊接材料等要求較高。
d.具有一定的剛性要求。燃油箱須耐用可靠,不易損壞。
e.極佳的抗滲透性能,防止燃油滲透。
f.有利于回收處理。
1.3.2燃油箱材料變化
日本主要汽車企業在使用燃油箱材料過程中,19971999年主要使用鉛鋅鍍膜鋼板材料。
2000~2002年受環境保護影響開始使用無Cr6+鋁鋼板、鉻酸鹽錫鋅鋼板和部分鉛錫鋼板。
2003~2005年全部改成無Cr6+錫鋅鋼板和無Cr6+鋁鋼板。但無Cr6+鋁鋼板的鋁成本較高,2006年以后開始轉為無Cr6+錫鋅鋼板。目前,無Cr6+錫鋅鋼板已成為日本汽車燃油箱主要材料。
1.3.3錫鋅鋼板主要特點
a.錫鋅鋼板燃油箱具有良好的抗滲透性,滲透率滿足P-ZEV≤0.054g/25h標準。
b.錫鋅鋼板具有穩定的成形性能。在復雜形狀時,可以通過沖壓獲得理想形狀。
c.錫鋅鋼板具有良好的抗腐蝕性能。酸性E10試驗(45℃,3個月)表明,最大腐蝕深度僅0.3mm。
d.錫鋅鋼板燃油箱最大壽命可達17.4a。
e.錫鋅鋼板焊接性能優異。連續焊接性好,電焊寬度均勻??蛇M行錫焊,錫焊浸潤區域為180mm2。
f.錫鋅鋼板由于不含鉛,因此無環境負荷材料,無汽車碎屑灰塵,有利環保。
2 新材料開發特點及供應體系
2.1 新材料開發和產品開發
日本新材料開發和產品開發密切相關。每一種新材料使用都是為了滿足新產品結構要求和性能要求,所以日本材料開發由汽車企業和鋼鐵公司共同完成。一般汽車企業從新車型設計開始,鋼鐵公司就參與研制,在新車型中結合汽車新結構,提出能更好滿足需要的新材料。材料的強度標準根據汽車產品的結構設計確定。但當新車型為滿足輕量化要求時,對于相應減輕的質量,由鋼鐵公司根據材料的特性來滿足。
材料確定時鋼鐵公司必須對新材料進行各種試驗,試驗方法和試驗設備與汽車企業相同。日本汽車企業一般不對材料本身特性進行試驗,而鋼鐵公司則按汽車企業要求進行各種滿足汽車零部件使用性能的試驗。
新材料采用的主要目的是提高綜合性能。鋼鐵公司采用新材料須充分考慮成本。任何新材料的采用除必須滿足汽車性能要求外,還必須考慮不斷降低成本的因素。材料的成本包括制造成本和使用成本。材料制造成本低但制造工藝復雜,制造時需要高級設備的方法同樣不能采用。日本汽車企業在計算成本時,一般不單純按材料價格,而是綜合工藝性能加材料成本來最終決定材料的使用。
2.2 材料供應體系
日本采購供應體系比較有特殊性,它和歐美公司單純依靠價格競爭有所不同。日本企業采購體系的主要特點是穩定、長期、依存發展、互利。
日本汽車企業和供應商之間是相互依存、共同發展的關系。汽車企業支持供應商發展,一般汽車企業在供應商發展初期,不論在技術和還是在資金方面都給予大力支持;供應商發展起來以后,同樣給汽車企業在成本降低、技術研發等方面給予協助。供應商和汽車企業一旦合作相對比較穩定。
鋼鐵公司和汽車企業是非常牢固的合作關系。但汽車企業和鋼鐵公司之間存在由于鋼鐵產品特殊性而導致繁雜的物流問題。日本公司一般由大商社擔當物流工作。鋼鐵公司生產的產品體積大、質量大,運輸保管需要專門公司經營。日本是通過商社建立物流配送中心,實現低成本、高服務的合理物流配送業務。
總之,材料價格的確定不能單純依靠材料本身價格,汽車企業需根據材料價格、加工、工藝成本、物流成本等綜合因素,決定材料的使用。
——《中國金相分析網》