混合成型技术的潜在应用产品——交叉车梁等结构件
德国朗盛特种化学公司开发了一种成熟的轻质结构部件生产方法——塑料金属混合技术 . 该技术系统地结合了塑料和金属的优点. 多年来, 朗盛公司一直利用这种技术来制造前端, 踏板箱和刹车踏板等汽车零部件. 这种混合技术利用玻纤增强尼龙6(PA)进行注射成型, 而在金属部件方面则利用钢或铝板作为原料. 而这种混合动力技术现在已经被朗盛公司扩展到圆形或矩形金属的空心型材制造中 . 高性能材料业务部门(HPM)的轻量级结构项目经理Lukas schrer解释说: '与板状金属相比, 空心型材具有更高的尺寸稳定性以及更强的扭转强度和刚度. 并且我们相信, 这种新型的 '空心轮廓混合技术' 能够制造出交叉车梁之类的部件, 而使用传统的塑料金属混合技术却无法使产品获得足够的弹性. '
朗盛采用的是一种成本效益高且一步到位的工艺, 而该过程还面临着诸多挑战, HPM商业部门技术应用开发人员的混合技术专家Boris Koch解释道: '它需要能够将金属平稳自动地插入到注塑模具中. 而在生产过程中, 这些金属插入物导致的尺寸公差又有可能会损坏工具. 如果在工具系统中出现了尺寸不足的插入漏洞就可能会产生这种结果. ' 此外, 为了避免在注射成型过程中由于熔体压力过大而导致的型材破裂, 这个过程必须允许金属的插入. 而这种工艺的另一个挑战则是如何在塑料和金属之间制造一个持久且形状合适的连接 . 而Koch还介绍道: '我们最后开发出一个适合大规模生产的工艺, 该工艺只需要投资标准注塑模具和机器, 就可以像标准注塑成型一样进行生产, 并且可以缩短周期时间, 整个生产过程就像金属板的经典混合技术一样简单. '
除了交叉车梁, 这种新型混合技术在其他具有较高机械要求的结构部件生产方面也具有非常大的潜力 . Schröer表示: '至于轻型汽车零部件, 我们考虑则是座椅结构, 前端, 尾门和卡车上的镜架. 但是同时我们也看到了这种技术在家具, 梯子, 和婴儿车制造上的潜力. '
朗盛公司提供定制的聚酰胺化合物作为注塑成型的材料, 用于中空成型的混合技术. Koch解释道: '这包括流动性较强的材料品种, 用于生产形状复杂的肋状结构, 还包括具有高度填充性材料如PA6, 它们出色的机械性能将混合部件的结构性能提升到一个更高的水平. '
朗盛目前正致力于将混合技术应用到更简单且更有竞争力的压铸或挤压成型中去. '即使是由纤维增强复合材料制成的空心部件也可以用到这种新型混合技术. 这使得制造商能够进一步减少大规模生产结构部件的重量 . ' Koch说道.