包括大眾、奧迪，保時(shí)捷和斯柯達(dá)等品牌在內(nèi)的大眾汽車集團(tuán)預(yù)計(jì)將在2018年前成為世界上最大的汽車制造商，其位于美國田納西州查塔努加市的大眾汽車制造工廠主要專注于生產(chǎn)該品牌下的帕薩特車型，并利用材料測試作為其控制、管理汽車產(chǎn)品質(zhì)量的一種常用方法。

全球汽車產(chǎn)量再創(chuàng)新高

根據(jù)德國汽車產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)與預(yù)測公司的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，2011年全球汽車產(chǎn)量達(dá)到了創(chuàng)紀(jì)錄水平，總產(chǎn)量超過8000萬輛，研發(fā)投資經(jīng)費(fèi)超過了500億歐元。

什么促進(jìn)了汽車產(chǎn)業(yè)各方面的不斷優(yōu)化

促使汽車產(chǎn)量、質(zhì)量、性能以及成本不斷優(yōu)化的驅(qū)動(dòng)力主要來自于大多數(shù)原始設(shè)備制造商和一些重要零部件、關(guān)鍵材料及設(shè)備供應(yīng)商之間形成的戰(zhàn)略聯(lián)盟作用，例如德國烏爾姆的Zwick / Roell AG公司（一個(gè)材料和零部件測試解決方案供應(yīng)商）和德國沃爾夫斯堡的大眾汽車集團(tuán)（VW）之間建立起的關(guān)系。


Zwick公司的該款測試設(shè)備已經(jīng)被多家汽車制造商采用以驗(yàn)證材料和零部件的性能

材料測試正變得越來越重要

汽車行業(yè)已經(jīng)開展了部分重大舉措，以對汽車機(jī)體，底盤和動(dòng)力傳動(dòng)等系統(tǒng)采用的材料（包括復(fù)合材料和金屬材料等）進(jìn)行更好的測試表征。此外，混合動(dòng)力汽車和其他動(dòng)力總成技術(shù)的發(fā)展引入也促成了一些旨在驗(yàn)證電池安全性和新型傳感器功能的測試程序。

汽車制造商正從幾個(gè)不同的角度審視、管理汽車質(zhì)量問題。其中就包括一些經(jīng)典的質(zhì)量管理措施，其主要側(cè)重于新材料和零部件的資格認(rèn)證，以及對新供應(yīng)商提供的組件進(jìn)行驗(yàn)證的重視。隨著汽車輕量化等重大舉措繼續(xù)延伸，預(yù)計(jì)制造商將加大對于汽車組件驗(yàn)證的重視程度。而材料測試將在這個(gè)領(lǐng)域起著非常重大的作用。

MQB策略

大眾汽車集團(tuán)通過使用一種獨(dú)特的制造策略，也即MQB或稱之為橫置發(fā)動(dòng)機(jī)模塊化平臺，極大的推動(dòng)了其規(guī)模經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。該策略能夠有效降低單位成本，每輛車的生產(chǎn)工程時(shí)間，并不斷朝著支持輕量化，燃料消耗和排放顯著減少的趨勢發(fā)展。

材料測試是MQB策略中一個(gè)非常關(guān)鍵的組成部分，因?yàn)樗婕暗礁鞣N具有特定機(jī)械性能、可用于許多獨(dú)特應(yīng)用方面的特殊材料的選擇。例如，奧迪A3采用了四種不同等級的鋼材，結(jié)合鋁材來制造車身，車架和底盤。具有可變壁厚的材料框架使得可以對組件進(jìn)行精確的優(yōu)化——對重量、成本或者兩者的組合來進(jìn)行優(yōu)化。

采用一些新型種類的鋼材和鋁合金（其中有些還結(jié)合了聚合物材料或者纖維復(fù)合材料），是用來實(shí)現(xiàn)汽車輕量化和降低制造成本非?？尚械囊环N方法。 材料測試系統(tǒng)則能夠幫助獲取很多測試數(shù)據(jù)，以便于工程師們對產(chǎn)品質(zhì)量的好壞做出關(guān)鍵性的判斷。結(jié)合大眾汽車集團(tuán)的技術(shù)規(guī)范，還可以利用這些數(shù)據(jù)來判斷生產(chǎn)的零部件是否滿足要求。

有時(shí)候在某一個(gè)設(shè)備上測試得出的數(shù)據(jù)與在其他設(shè)備上得出的數(shù)據(jù)會有所偏差，了解并理解這一現(xiàn)象也很重要。此外，對于一些采用了新材料或者新工藝的組件，原始設(shè)備制造商部署了一些測試程序，目的是了解為什么其價(jià)值與原有材料有所差別。


在新動(dòng)力汽車中使用的零部件需要進(jìn)行更嚴(yán)格的測試以使其在滿足質(zhì)量要求和降低成本的同時(shí)，還要符合相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)

大力發(fā)展新能源汽車背景下材料測試的作用

旨在減少排放和燃料消耗的措施已經(jīng)推動(dòng)了幾種替代性動(dòng)力系汽車的產(chǎn)生，例如基于電力、混合燃料和燃料電池技術(shù)的電力汽車。這些新型技術(shù)都是依賴于新材料和新工藝所支持的。

預(yù)計(jì)到2020年，使用電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的車輛將占到新汽車總產(chǎn)量的20%。新興的電動(dòng)汽車市場所需的新型零部件，包括輕量化的電池和小尺寸的傳動(dòng)系組件，需要進(jìn)行有效的測試以在降低成本的同時(shí)使其滿足相關(guān)的質(zhì)量要求以及國家標(biāo)準(zhǔn)。

鋰離子電池，一般至少由七個(gè)部件組成，包括從外包裝到機(jī)電組件等，這些部件都需要進(jìn)行材料測試以確保其重量、成本、耐用性和安全性能都能夠滿足要求。


一些安全舉措促使原始設(shè)備制造商需要對組件進(jìn)行更為嚴(yán)格的測試

除了這些各種各樣的電性能和熱性能的測試，電池單元的測試要求還包括對電池的沖擊性能，彎曲性能，壓碎、滲透性能等進(jìn)行測試。此外，連接器，電纜、外殼、電線、彈簧和電路板也必須經(jīng)過測試，以驗(yàn)證其是否滿足安全要求。在實(shí)際條件下準(zhǔn)確的捕捉到這些性能測試的數(shù)據(jù)是非常重要且必要的，這有利于確保每個(gè)部件都符合性能和質(zhì)量要求。

測試效率正被人們重視

隨著汽車制造商正在不斷的追求提升燃油效率，他們對于一些零部件質(zhì)量認(rèn)證的需求也在不斷上升。測試效率也越來越被重視，以便于能夠及時(shí)的對汽車生產(chǎn)和設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)遇到的問題做出響應(yīng)。現(xiàn)在，許多公司的測試實(shí)驗(yàn)室都在不斷的尋找新方法來優(yōu)化測試效率，使得測試時(shí)間盡可能的縮短。因此，能夠快速、方便的對各種測試進(jìn)行重新配置將有利于節(jié)省大量時(shí)間，尤其是對于生產(chǎn)部門而言。

材料測試的標(biāo)準(zhǔn)

盡管有一些測試是專門針對特定的汽車制造商所用，但是大多數(shù)的測試都是基于國際標(biāo)準(zhǔn)之上。這些標(biāo)準(zhǔn)都是由ASTM國際委員會E28就材料機(jī)械測試開發(fā)的。該委員會的11個(gè)子委員會還維持了其他55個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)包括延展性、成形性、硬度、沖擊和殘余應(yīng)力測試等。

依據(jù)ASTM標(biāo)準(zhǔn)，拉伸測試為供應(yīng)商們測量單軸拉伸下材料的強(qiáng)度和延展性提供了一個(gè)非常有價(jià)值的參考。測試獲取的信息可用于不同材料比較、合金材料研發(fā)、質(zhì)量控制和材料設(shè)計(jì)等方面。

汽車材料另一個(gè)重要的考慮指標(biāo)則是回彈性，也即一旦形成力得到釋放，材料傾向于部分回彈到原來的形狀。因此ASTM國際委員會E28制定了ASTM E2492測試標(biāo)準(zhǔn)主要用于評估材料的回彈性能，該標(biāo)準(zhǔn)主要是通過對拉伸成形過程進(jìn)行模擬從而有效提供對金屬回彈性能的測試。