奧迪A8前端使用的塑料-金屬復合技術的附加剛度不僅減輕了車輛的重量,還提高了其安全性和舒適性。除鋁之外,這一混合材料部件首次使用了輕質有機板材。該輕質材料被用于在混合材料前端下梁上打造一個1.0毫米薄的U型截面。與相應厚度的鋁相比,其重量減輕了20%。該創新混合材料部件是德國汽車制造商、系統供應商和原材料生產商密切合作的成果。該部件由總部設在Obertshausen(德國法蘭克福附近)的Magna International Inc.的子公司-Magna Decoma Exterior Systems GmbH生產。半成品有機板材由來自德國布里隆(Brilon)的Bond-Laminates GmbH供應,而特殊化學品集團朗盛提供了用于有機板材和注塑加工的定制聚酰胺6 Durethan。
Magna根據技術規格進行有機板材混合材料前端的機械設計,在此之前,應先開發由鋁板增強的原型。事實證明,嚴格的強度和剛度要求極具挑戰性。新結構概念采用的雙扭環極大地提高了車輛前端的剛度。如果車輛發生正面相撞,產生的力將分布在三個傳力平面及四個傳力路徑上,從而最大限度地提高安全性。
生產復合材料前端時,首先使半成品有機板材單獨成形,然后將其與三個鋁板插入注塑模具中。接著用Durethan BKV 30
EF制成的加固物和肋材構架將板材重疊模壓。“我們用30%玻璃纖維增強的易于流動的聚酰胺6,可在低注塑壓力和溫度條件下進行加工。它可以用于薄壁,最大限度地減少翹曲和收縮現象。”朗盛半結晶產品業務部亞太區負責人衛業克(Milan
Vignjevic)評論道。
朗盛在整個生產過程中為Magna Decoma提供支持。它幫助計算聚酰胺加強筋的最佳位置、通過流變性計算最大限度地減少翹曲以及確定注入點的正確位置。Bond-Laminates幫助優化半成品有機板材成形以及有機板材和注塑材料之間的粘合力。
Magna Decoma是一家系統開發商和供應商,其產品包括混合材料前端托架和完整的前端模塊。該公司積累了豐富的有機板材成形專業知識,并且懂得如何通過穩定的注塑加工將其制成具有成本效益的混合材料部件。展望未來,開發伙伴一致同意,在特定條件下,改在注塑模具中進行有機板材成形(至今一直是單獨進行)可提高整個生產過程的效率。這個過程中的關鍵性能指標為生產設施的產能利用率和生產靈活性。
除了提供巨大的減輕重量和功能集成潛力之外,將有機板材用于復合技術的另一個好處在于:無金屬結構部件可以作為純“塑料設計”生產。這一類型的部件不再需要進行防腐保護,因而可實現更大的節約,同時簡化車身生產過程。
有機板材復合技術的使用不僅僅限于車輛前端。它可以用于車身中需要加固以及吸收大量碰撞能量的任何部分——
例如,全景車頂的框架部件。另一個前景可觀的應用領域為加固集成安裝鎖和把手的門和艙口的功能模塊、電動窗導向裝置以及各種緊固件。