有機板:把“塑料”注入鋼鐵
目前在國際化工材料領域,出現了一種以塑料混合元件代替鋼、鋁等金屬元件的新技術。這種混合技術,又被稱為塑料/金屬合成技術,其結合了金屬與塑料兩者各自優異的性能,可用來生產低成本且高性價比的多功能綜合結構元件,使它可以承受較強壓力、自身重量又較輕。這種新型的塑料混合元件比金屬同類產品更輕,表面硬度更高,承壓性更強以及還具有抗噪音的特點。除此之外,該材料使產品如汽車輕量化,減少了排放量,達到環保目的。
目前,德國朗盛公司正致力于開發這種由塑料做成的混合元件———“有機板”。其原理是在鋼內注入塑料,并產生若干支點,由特殊纖維如玻璃纖維、纖維B或碳纖維根據不同用途澆鑄在熱塑模架里制成。
在生產中,制造全塑混合元件,首先要對有機板進行熱力塑形。然后,其半成品將在不到塑料模架熔點的溫度進行加熱,最后放在噴射模塑工具中,再進行封裝。由于有機板已經預熱,它可以在整個接觸面上與熱塑材料很好的粘連在一起,就像使用了黏合劑或是焊接在一起一樣。與傳統混合技術相似,兩個元件之間會形成摩擦聯接力,這可以在很大程度上提高整體元件的機械性能。
該公司半結晶產品業務部專家達杰克說:“就投資而言,有機板的熱力塑形比金屬的便宜很多,因此,對進行中小型規模生產的公司來說,這種方法尤其具有優勢?!睌祿@示,朗盛公司專利技術在生產成本減少30%%的同時使元件重量降低了40%%。這項技術已經在汽車工業中得到了廣泛的應用。車頭前部大規模使用這種技術的車型包括了福特??怂笴-MAX,大眾輝騰和寶馬1系,以及奧迪A6的車頂部機構。這些元件所采用的塑料是特級朗盛聚酰胺杜力頓,面對行業內成本緊縮壓力,這種創新的技術為汽車制造商節約了大量的成本。
不僅如此,該公司的專家們最近還開始嘗試用“聚酰胺”制作發動機油盤。朗盛公司半結晶產品業務部發動機元件專家克勞斯說:“在模擬試驗中,我們把聚酰胺用來制作高合成發動機油盤,使其包含了自立式油盤,這樣就有了更強的動力荷載和機械載荷能力。這種用途的理想材料就是DurethanDPBKV60EFH2聚酰胺6。”現在,該試驗結果被歐洲傳動和發動機制造商,以及原始設備制造商,應用在了各種開發項目中,其亮點就是將吸油管直接整合到油盤中。到目前為止,這兩個元件都是分別制造,然后組裝在一起的。分析顯示,整個組件可以一次制造完成。用噴射模塑法制作油盤后,可以直接利用注氣技術吹出吸油管。這樣就能制造出非常緊湊的、非常節省空間的元件了。