图1：江森自控通过粘合技术的提升将铝材和钢材混合使用

在汽车设计领域中，通常零部件减重幅度基本停留在数个百分点的层次;无论从哪个角度来说，减重34%都是非凡的创举，而江森自控却实现了这一目标。

日前该公司在德国布尔沙伊德(Burscheid)总部成功开发出新款后排汽车座椅系统，与使用先进轻质复合材料取代金属材料的常见手段不同，江森自控所依赖的途径乃是粘合技术方面的进步，实现铝材和钢材混合使用;结合其他措施，公司成功地为后排座椅的椅背框架减重34%。

江森自控认为该项新技术将尤其适用于电动车，原因是电动车辆的行程性能属于敏感问题，而重量控制对于提高行程具有至关重要的作用。

一直以来，后排座椅靠背框架都采用钢材制成，主要是为了获得材料稳固特性。公司考虑为座椅框架结构混合使用钢材和轻质铝材的计划已经酝酿许久，不过怎样将两种材料稳定地结合在一起并且满足各方面的安全需求，这形成了铝-钢座椅框架诞生的障碍。

江森自控汽车业务技术副总裁(Vice President of Technology Management at Johnson Controls’ Automotive Experience)Andreas Eppinger博士解释说，全钢制座椅框架的接合处理较为简单，只要将各零部件焊接为一体即可;而混用铝材则会带来一定的挑战。搭配使用部分铝材无疑是座椅轻量化的渠道之一。一方面，铝的比重远低于钢铁(约为2.7：7.8);另一方面，汽车内饰应用中，铝和铁在不少常用材料属性方面较为相似，能够起到一定的取代效果。但问题在于，采用传统的焊接手段在抗裂性能、抗气孔性能和框架稳定性等诸多方面很难满足严苛的安全标准。

焊接渠道不畅，江森自控将眼光转向了粘合技术。公司的技术专家开发出新粘合技术，可将铝材与钢材零部件有效粘合在一起，满足安全标准并确保使用寿命达标。

Andreas Eppinger博士称铝材和钢材在座椅后背框架结构中扮演了不同的角色，由于不同的部位对于材料强度的要求有一定差异，因而铝-钢的搭配使用具有较高的可行性：“铝材主要用于座椅后背框架的上下横杠，而侧向承重及横向加强梁则由钢材制成。两种材料的混合使用，让座椅框架减重幅度达到30%。”

图2：江森自控的Synergy Seat座椅

除了用铝材替换下部分钢材之外，钢制椅背板将厚度从0.6毫米减至0.4毫米(0.024至0.016英寸)，进一步减重4%。座椅采用模块化设计，能够很好地适应多种车型内部的安装需求。

Andreas Eppinger博士表示：“通过开展大量的测试验证，新款后排座椅框架结构虽然采用了薄型背板，但安全性能与传统座椅结构保持一致。”他还着重指出，从微观层面而言，金属材料表面远不如宏观光滑平整，充满了气孔、裂缝和罅隙，这就为粘合剂提供了浸入的机会。“通过这些空缺，粘合剂深入金属材料并且固化，在异种材料之间形成牢固的粘结。这是一项跨学科的研究(Multidisciplinary Science)，粘合技术需要掌握材料技术、表面特性、预处理、化学以及机械等领域的知识技能。”

尽管江森自控尚未公布新型粘合技术的细节，但Andreas Eppinger博士声称新粘合剂不仅适用于铝-钢，还可用于诸如塑料、天然纤维等其他材料;该技术还与其他接合技术兼容，例如铆接(Riveting)、钉接(Clinching)、焊接等，同时满足耐用性、结构强度和碰撞稳定性等各方面的标准。因此，江森自控还着眼于将该技术用于其他零部件，同时获得重量和包装上的优势。

新型粘合剂技术由公司布尔沙伊德中心开发。该中心靠近科隆和杜塞尔多夫，从事产品开发、工业设计、客户及市场研究、标杆研究，并为技术原型开发提供多种测试设备。包括工程设计和项目管理在内的核心功能均由该中心发挥。