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独特的工艺令金属/改性塑料混合部件减重20%

发布时间:2020-07-27 点击数:
     为减轻金属底盘部件的重量,人们一直致力于开发高性能的改性塑料。
     业内消息指出,借助某种特殊粘合剂和工艺,能同时实现了长纤维增强热塑性塑料与金属板材的成型与粘接,并使用作示范部件的纵、横汽车控制臂减重约20%。
     采用高强钢板和40%长玻纤增强改性塑料并借助于VESTAMID® PA12粘合剂制成的这种纵向控制臂,替代了固体的金属部件,减轻了大约20%的重量。
     混合材料部件中的金属组件和塑料组件,通常是借助于摩擦或形状拟合元件如螺钉、铆钉等而被连接在一起,或者是通过包覆成型和嵌件成型而连接在一起。
     现在一种新的生产工艺multiform,涵盖了金属板材的成型及长纤维增强热塑性塑料(LFT)的成型,但其面临的挑战是,需要考虑加强肋以及纤维增强塑料的变壁厚分布,对此,采用诸如VESTAMELT® Hylink粘合剂技术进行粘接,就显得非常必要。
     为演示这项工艺,选用了德国一家知名汽车制造商的汽车后桥纵、横向控制臂作为示范件,它们原来由固体金属制成,现在采用multiform工艺生产。
     在德国锡根大学X. Fang教授的指导下,研究人员对采用全新的FRP-金属混合材料制成的部件进行了设计、仿真/计算和测试。
     随着这些工作以及后续工艺开发的完成,一种新的解决方案应运而生,它采用高强钢板和长玻纤增强热塑性塑料,同时采用VESTAMELT® Hylink粘合剂实现异种材料的粘接。
     出于示范的目的,在纵向控制臂的生产中,采用了含40%长玻纤的聚酰胺6、聚酰胺610和聚酰胺12。
     在multiform工艺中:
     1、首先对Weber Fibertech公司生产的一种长玻纤增强配混料进行挤出,以获得一种可成型的半成品;
     2、然后,将这种半成品与涂有VESTAMELT® Hylink(在熔融状态下传送)的预热金属板一起放入模具中;
     3、在一步生产工艺中,这两个组件被压制成型,同时还粘接在一起。
     模具中拥有用于肋和金属成形所需的凹形结构。
     这种依靠VESTAMELT® Hylink粘合剂而实现的钢与LFT粘接的集成工艺,使得部件从模具中取出时,直接就是粘接好的混合材料部件。
     这种生产方法,可以更技术、更经济地替代传统的多工步生产工艺。
     借助于VESTAMELT® Hylink粘合剂将钢与LFT这两种不同类型的材料结合在一起,还可以使钢板厚度减小1mm以上,由此,这种纵向和横向控制臂示范件的重量可以减轻大约20%。
 

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