SPE汽车大奖展示材料和工艺技术进展

清雅轩

图1 获得了高性能和定制化类大奖的技术是首次采用吹塑成型生产出的玻纤/PP装载床式扩展架，它代替了钢制和铝制部件用在了2006 Ford 250/350皮卡上




在第37届SPE汽车创新大奖赛中，定制化的变色塑料背光板和门密封条赢得了相关类别的奖项。与此同时，长纤维热塑性塑料的成型技术和结构吹塑成型也表现出了新的发展趋势。

变色塑料

一种用于汽车内饰的创新技术——用变色塑料生产的定制化的背光板获得了SPE汽车创新大奖赛中的材料类最高奖项。这项拥有专利权的系统来自于Delphi Electronics and Safety，它首次被用作2007 通用Chevy Tahoe SU的收音机面板。在该应用中，所用材料为含有荧光染料的半透明的聚碳酸酯，其中还添加了获有专利的光散射添加剂，可用于成型按钮、把手和背板。Delphi仅仅使用了标准的蓝色LED，从而代替了昂贵的各种色彩的LED。塑料中的染料吸收了高能蓝光，重新发射出定制化的颜色（在该应用中发出蓝绿色）。

该技术将色彩的控制从LED转向塑料，因此而降低了成本，它尤其适合生产小批量的部件。新系统将LED的数量从30个减少到5个，成本也降低了60％。该材料采用了拜耳材料科技的PC树脂，由RTP公司生产。

自动挤出密封条

获得了底盘/硬件类大奖的是在美国首次使用的来自德国Reis挤出公司的自动化挤出工艺。据报道，Faurecia Interior Systems公司首次使用该设备进行TPV密封条的直接挤出，该密封条被用于2007 Dodge Nitro 和2008 Jeep Liberty SUV的玻纤/PP车门模块上。为此，埃克森美孚化工专门开发了具有低粘度、高热稳定性的Santoprene TPV级(121-60 E 500)树脂，它比以前使用的聚氨酯泡沫密封条更加耐用，同时能够回收再利用。




图2  北美首次使用克劳斯玛菲的在线混配注射成型机生产了2007大众 Golf/Bora/Jetta的PP前端支架






另一个备选的产品是用于滑动门的TPV门密封条，用在2008 Chrysler小型货车上。由Jyco Sealing Technologies公司模制而成的这种非金属系统涉及两个共挤成型的TPV部件和注射成型的TPV转角。两个共挤出制品被嵌入到注射模具中，借助于化学键合力，与包覆成型的注射部件粘接在一起。该三层共挤出制品中含有软硬TPV组分，软段为DSM工程塑料的高度交联Sarlink TPV，顶层为Jyco的Jypec TPV。Jyco公司还使用Jybond TPV用于转角的成型。

长纤维增强成型技术也在进步

在过去的几年里，长纤维的使用一直是一个亮点，今年也不例外。在车体外饰类奖项中的获胜者是用于2007 GM Trailblazer/Envoy SUV的辅助台阶，该制品由Magna Decoma公司的Mytox分公司生产。其工艺是在线混配PP和40％的长玻纤，经两步转移注射成型。特殊的肋筋设计使部件能够承受更高的负荷，同时比其他复合材料部件的变形小。

另一项在线混配长玻纤的成型工艺获得了工艺/配件/应用技术类大奖，采用该技术生产的前端支架被应用于2007 大众Golf/Bora/Jetta上。所用的长玻纤PP来自于巴塞尔公司，据说这是第一款在北美采用克劳斯玛菲的在线混配注射成型机（IMC）生产的前端模块。




图3  2007 Dodge Nitro 和2008 Jeep Liberty SUV的车门模块获得了底盘/硬件类奖项。其特点是应用了自动挤出密封工艺，直接将TPV密封条粘接到PP门载体上






还有一款长纤维热塑性结构件是用于2007 Ford Edge crossover SUV上的前支撑板。与包覆成型的塑料/金属混合部件相比，该部件使前端模块的重量更轻，且成本更低。该部件由Meridian Automotive Systems公司生产，所用材料为Ticona的Celstran 40％玻纤/PP复合材料。

热固性复合材料也入围了这次评选名单。动力系统奖项授予了2007 Chrysler Pacifica crossover汽车的电子节气门控制模块（ETC），据说这是北美第一次使用塑料节气门，也是第一款热固性塑料的节气门。该应用中使用Bulk Molding Compounds公司的注射级别的BMC取代了铸铝，这种特殊级别的材料含有50%的玻纤/矿物填料，其收缩率为0。

结构件吹塑成型

吹塑成型在汽车应用中继续有所建树。性能和定制化奖项授予了2006 Ford 250/350皮卡的装载床式扩展架，该部件以前为辊压成型的钢或者铝型材。双组件床式扩展架使用了Salflex 聚合物公司的15％玻纤增强PP。该部件尺寸为660.4mm×431.8mm×101.6mm，重9072g。

在车身外饰类奖项中入围的产品是管状吹塑成型复合材料脚踏板，它被用于2007 Chrysler Jeep Wrangler JK SUV上。该部件由Magna Decoma的Mytox公司生产，所用材料为来自于A. Schulman公司的20％玻纤填充PP，具有较高的熔体强度，从而为部件带来了A级表面效果。该部件1800mm长，它取代了原来由两个注射部件焊接起来的结构。