朗盛：复合材料设计中的轻量化后座外壳

2019年07月30日09:48 来源：轻量化技术网

特殊化学品公司朗盛生产的TEPEX连续纤维增强复合材料被用于量产各种轻量化汽车结构部件。近期的一个应用案例是奥迪A8，这款轿车配备了两个电动可调节的独立后排座椅，其外壳由佛吉亚汽车座椅公司开发，采用聚酰胺-6基TEPEX Dynalite102-RG600(2)/47%，经复合成型工艺制造，在二次注塑中所使用的短玻纤增强的杜力顿（Durethan）BKV30H2.0聚酰胺6也同样来自朗盛公司。

高碰撞稳定性

“客户选择复合材料用于该结构的原因是，它相比金属设计约轻45%。由于高度的功能集成，可实现节约型高效生产，还可承受碰撞时的高机械载荷，”朗盛高性能材料(HPM)业务部门TEPEX汽车主管Henrik Plaggenborg解释道。

低成本一步法成型工艺

到目前为止，同类的座椅主要由金属壳制造并固定在底座上。制造金属外壳非常耗时，因为它们由许多单独的零件组成，这些零件必须通过几次焊接才能连接在一起。“相比之下，在复合成型工艺中，只需一个步骤就能制成可立即安装的组件。由此可以直接在注塑模具中加热并制造预成型复合材料产品，并通过注射成型的方式使这些产品具备了多种功能。这简化了后续组装，并大幅节省了生产成本，”HPM TEPEX汽车组的项目经理Sontag评论说。除加强筋之外，用于将阀座盖固定到位的管道槽以及许多夹持器和导向器都被整合到组件中。连接座椅外壳的夹子也是直接插进去的。“使用夹子可以又好又快地组装外壳，且无需使用螺钉，然后再次拆卸以进行维修。这些夹子非常稳定，并且符合所有相关的安全要求，”Sontag补充道。

针对组件开发的综合HiAnt客户服务

作为其HiAnt客户服务的一部分，朗盛在开发座椅外壳和完整的后座系统方面为项目合作伙伴提供了全面支持。例如，HPM确定了佛吉亚结构模拟所需的复合材料和二次注塑材料的数据，以便计算安全组件的机械回弹性。此外，在悬垂模拟中分析了用于精确和可重复成型半成品复合材料的几种策略。这些策略被纳入设计工具和流程的优化建议中。“例如，我们建议使用特殊的夹具将塑化的复合材料板材固定在注塑模具中。”Sontag说道。

应用范围广泛

TEPEX由总部设在德国布里隆的朗盛子公司Bond-Laminates有限公司开发和生产。TEPEX dynalite的价值已经在轻量化汽车结构件的规模化应用中得到证明。例如，它用于大规模生产前端、刹车踏板、车身底板组件、车身可拆卸部件的加强结构插件以及车门和电子模块的托架。朗盛预计，这种复合材料将在未来用于制造靠背和扶手，以及用于自动驾驶的新型高度复杂座椅系统的座椅外壳。Plaggenborg表示：“我们正在考虑设计可自由旋转、或可拆卸的座椅，这些座椅不仅重量小，而且满足所有碰撞要求，并配备了许多集成功能，如安全带、信息娱乐和舒适系统。”此外，该轻质材料可用于制造公共汽车、高级巴士和家庭客车的舒适座椅。

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