Xu hướng vật liệu nhẹ trong ngành ô tô điện
Giảm khối lượng xe là chìa khóa để tăng quãng đường di chuyển của ô tô điện. Trong xu hướng đó, vật liệu kết dính đang dần thay thế mối hàn và đinh tán, cho phép kết hợp nhôm, thép cường độ cao và composite trong cùng một kết cấu.
Theo nhiều nghiên cứu, cứ giảm 10% khối lượng xe có thể giúp tăng khoảng 5–7% quãng đường đi được với cùng dung lượng pin. Vì pin đã chiếm phần lớn khối lượng, các nhà thiết kế buộc phải tìm cách làm nhẹ thân vỏ, khung gầm và nội thất.
Vì sao mối hàn khó đáp ứng
Hàn điểm truyền thống hoạt động tốt với thép nhưng gặp khó khi ghép nhôm với thép do khác biệt nhiệt độ nóng chảy và nguy cơ ăn mòn điện hóa. Composite sợi carbon hay nhựa gia cường lại hoàn toàn không thể hàn. Keo kết cấu giải quyết cả hai vấn đề, đồng thời phân bố ứng suất đều trên toàn bộ bề mặt dán.
Các nhóm vật liệu nổi bật
Keo kết cấu epoxy và polyurethane
Dùng cho khung thân xe, vỏ pin và các chi tiết chịu lực. Keo epoxy một thành phần đóng rắn trong lò sơn, còn keo hai thành phần phù hợp đóng rắn nhiệt độ phòng.
Băng keo acrylic và mút cấu trúc
Thay vít, đinh tán ở các chi tiết ốp, nẹp trang trí, giúp giảm vài trăm gam đến vài kilogam mỗi xe.
| Giải pháp ghép nối | Khối lượng phụ thêm | Ghép vật liệu khác loại | Chống ăn mòn |
|---|---|---|---|
| Hàn điểm | Thấp | Hạn chế | Cần xử lý thêm |
| Đinh tán, bu lông | Cao | Được | Trung bình |
| Keo kết cấu | Rất thấp | Rất tốt | Tốt, keo cách ly hai kim loại |
Thách thức khi áp dụng
- Cần kiểm soát xử lý bề mặt và độ dày lớp keo.
- Thời gian đóng rắn ảnh hưởng nhịp dây chuyền.
- Phải thiết kế mối ghép ngay từ đầu, khó thay thế sau khi đã cố định thiết kế.
Bên cạnh thân vỏ, xu hướng làm nhẹ còn lan sang nội thất và vỏ pin. Vỏ pin bằng composite hoặc nhôm đúc mỏng được dán kín bằng keo polyurethane đàn hồi, vừa chống nước vừa cho phép mở ra khi bảo trì. Các tấm ốp nhựa dùng mút cấu trúc thay vì gân tăng cứng dày. Mỗi thay đổi chỉ giảm vài trăm gam, nhưng cộng dồn trên cả chiếc xe có thể đạt hàng chục kilogam. Điều quan trọng là phải đánh giá toàn bộ vòng đời: độ bền mối dán sau nhiều năm, khả năng sửa chữa sau va chạm và việc tách vật liệu khi tái chế.
AMS cung cấp các dòng keo kết cấu và băng keo cấu trúc từ những hãng hàng đầu. Liên hệ AMS Việt Nam để trao đổi giải pháp làm nhẹ cho dự án của bạn.
