德國朗盛(Lanxess)公司最近在汽車備用輪胎安置槽的生產(chǎn)中應(yīng)用了他們的杜爾桑(Durethan)DPBKV60H2.0EF材料。
這種高增強聚酰胺(PA6)材料出色的硬度和強度為它汽車工業(yè)中的新應(yīng)用打開了一扇大門,成為常見鋼板、鋁合金和玻璃纖維增強塑料(glass-mat-reinforced thermoplastics,簡稱GMT)的新生替代品。這個配件被應(yīng)用在新型AudiA8中,是由荷蘭普特市的voestalpine Plastic Solutions公司制作完成的。
新型PA6材料——杜爾桑DPBKV60H2.0EF含有60%的玻璃纖維。奧迪公司的大客戶經(jīng)理MartinKlocke先生介紹說:“這種材料成為我們的最終選擇是因為它能夠用注射成型工藝將復(fù)雜幾何形狀制件精確注射成型。本來,在有限的空間用金屬片材來生產(chǎn)這種部件是非常困難的:使用金屬制件來做這樣的綜合了多種功能區(qū)的部件需要先進(jìn)行各個不同功能區(qū)部位的生產(chǎn)然后再將他們一一裝配起來,這將增加許多成本。如果使用玻纖氈增強塑料通過這種工藝來制作這個部件的話,在注射成型后還要對這種有著復(fù)雜精細(xì)槽位的部件進(jìn)行許多修正工作。而這種PA6材料通過注射成型工藝可以將許多不同功能區(qū)部位一次性制作完成(也無須進(jìn)行后續(xù)加工)?!?/FONT>
這個部件外形尺寸設(shè)計為100x85x32cm,對于注射成型加工工藝來說有點大,完成后的部件重約9公斤,是通過粘合或螺栓固定在車身上的。構(gòu)件結(jié)構(gòu)設(shè)計中包括兩條長約2米的增強管材,這樣,這個結(jié)構(gòu)件還可以對汽車尾部結(jié)構(gòu)起到加固的作用。在這個制件中,PA6是主要的整體性硬度提供者,常溫下它的張力模量大約在19,000MPa(調(diào)節(jié)后可以達(dá)到13,000MPa),強度是采用30%的玻璃纖維強化后形成的標(biāo)準(zhǔn)PA6的兩倍。另外,它還能在高溫下保持剛性,因此能夠滿足奧迪公司對于汽車排氣系統(tǒng)周圍安裝配件的要求。這種材料所能提供的出色的硬度和強度也極為重要,因為這個凹槽型制件中會裝入許多汽車配件工具及附件,包括備用輪胎、空氣彈性懸架用壓縮機、千斤頂、工具、蓄電池及控件裝置等,這些內(nèi)容物的總重量達(dá)到約70公斤(蓄電池也附在這個凹槽座的一層鋁金屬片上,這樣可以防止在車尾部碰撞的情況下脫落)。
整個構(gòu)件的制作只通過一道工序:注射成型。對于制作過程特別具有挑戰(zhàn)性的是這個制件偏大的尺寸和它的空間復(fù)雜性。制作過程顯示:將PA6注入模具后(原料重約12公斤),含有60%玻纖比例的PA6有著非常好的流動性——近似于30%玻璃纖維的PA6材料。在氣體噴射工序中,多余熔融物會外流至溢出式模腔內(nèi)。朗盛公司的注塑成型技術(shù)專家MarkusHildebrandt先生解釋說:“用這種PA6材料制作的構(gòu)件壁較薄,滲出的液體可以回流到機器中,這樣回收的比例在百分之三十?!绷鞒龅牟牧峡梢栽诨厥毡辉俅斡糜谠摴ば?。另外一個使用PA6的好處是:它的流動性與標(biāo)準(zhǔn)PA6相當(dāng),因此只需兩處噴孔即可充分滿足工藝需要,而且模具的壽命也與標(biāo)準(zhǔn)PA6相當(dāng)。
朗盛公司提供汽車備用輪胎槽生產(chǎn)的一系列服務(wù),包括使用制模流體分析來優(yōu)化槽壁厚度和減小變形度,幫助客戶制作模具架,進(jìn)行模具移除和試生產(chǎn)。另外,朗盛公司還提供注塑成型工藝原料的回收性開發(fā),并利用整體模擬軟件來得出模具設(shè)計結(jié)構(gòu)的震動特性等。