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由SPE奖项看汽车塑化的创新趋势
2006年7月27日 9:16  

  无油漆模内薄膜装饰和碳纤维复合材料正在进入外观和结构零件领域。吹塑成型正在寻找新的核心用途。而且,长纤维热塑性塑料正在使新型乘用车内外零件的重量和成本降低。

 

大幅度提高零件强度、减少加工和组装步骤以及减少修边量……这些都是汽车制造商非常希望实现的。这些品质在第32届年会SPE汽车分会展览会进入决赛的产品上充分体现出来了。创新奖奖项的获奖产品也在不久前宣布了。在20个进入决赛者中,有5项领先潮流的应用和技术被选为获奖者。在16位评判员当中,包括塑料、汽车和设计出版物的编辑,以及技术咨询人、大学教授和至少一位已退休的汽车制造公司的执行官。

在本年度的获奖者中,有两个突出的例子显示出无油漆模内薄膜装饰技术正在进入大型外部车体板件领域。另外两个获奖者庆贺他们长久期待的碳纤维复合材料在结构底盘应用方面的突破。有四个进入决赛者证实了长纤维热塑性塑料在车内和车外零件应用领域日益凸显的重要性。还有两个进入决赛者认识到吹塑成型在汽车内件和第一个可电喷涂的全热塑性塑料前端支架领域的机遇。

告别老式油漆

汽车和其它制造行业为了避免既烦琐又费钱的涂漆操作,对于改用可成型的“干漆膜”越来越感兴趣。这种材料就是涂覆了可拉伸漆层的塑料薄膜,在薄膜热成型时,漆层可保持其完整性。典型的用途采用熔融树脂注塑成型法背衬的已成型漆膜作为嵌入件。在有些情况下,采用厚型涂漆片材直接热压成型为车体零件。

目前的趋势是将干漆膜用于越来越大型的零件上。通用汽车公司2003款Chevrolet Trailblazer North Face车的镶嵌成型件恐怕是迄今最大的漆膜应用了(6.5ft长),而且据报道,是干漆膜在产品汽车上首次热压成型高光泽车体色的应用。这种零件获得了车体外类的创新奖。

干漆膜来自SoliatLLC公司,四层结构的Fluorex薄膜由可热压成型的面层(成型后剥离掉)、含氟聚合物透明层、颜料层和粘接层/底层构成。基材是150密耳厚的TPO片材,它由Spartech Plastics公司用挤出层压法粘接在漆膜上。零件由位于密执安州Grand Rapids市的Stac Pac公司进行热压成型和计算机数字控制修边。

TPO塑料的熔体强度低,过去一直是很难于加工成型的材料,但是,由于在材料方面的改进和加工专有技术的引入,像这种大型热压成型零件正在日益得到普及。Equistar Chemicals公司专门为此用途研制了一个反应器TPO牌号Flexathene PD 951,它是为了适应在成型过程中即使达到300%拉伸率时与漆膜仍有良好的粘接能力而专门设计的。TPO还必须具有较高的熔体强度(由高分子量聚丙烯基体提供)、低的CLTE以及较好的刚性和低温冲击性能。

对于这种用在特种车辆上的零件,不采用注塑成型而采用了热压成型,是由于产量相对较小(每年7000~8000辆车)和研制所需的时间较短。原型零件在3~4个星期内就能做出来,安装生产机具只需要8个星期。据说,每个零件可以节省7%~10%的油漆费用。另外,干漆膜比油漆具有更好的耐候性和耐化学品性能,而且不会碎裂。层压片材的碎屑可以回收,因为可以把它重新磨碎,放回到TPO基材中去。

同时,Mayco Plastics公司开发了一种不同的非涂漆方法,据报道,此方法比干漆膜法的成本更低,并且也许更适合于像保险杠面板那样复杂的深度拉伸零件。薄膜是由Mayco公司和戴姆勒克莱斯勒公司(其专利正在申请之中)以及两家材料供应商合作开发的。Mayco公司负责挤出一种富有光泽的彩色薄膜,然后把它热压成型为零件的形状,放到注塑模具里,在它的背面注塑熔融的物料。

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